DE7207487U - Bicycle with auxiliary drive - Google Patents

Description

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DR. ING. E. HOFFMANN · DIPL. INQ. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANNDR. ING. E. HOFFMANN · DIPL. INQ. W. EITLE DR. RER. NAT. K. HOFFMANN PATB NTANWALTBPATB NTANWALTB D-BOOO MÖNCHEN Bl · ARABELLASTRASSE 4 · TELEFON (0811) 911087D-BOOO MÖNCHEN BLARABELLASTRASSE 4 TELEPHONE (0811) 911087

Deutsche Heraklith AG., Simbach/InnDeutsche Heraklith AG., Simbach / Inn

Fahrrad mit HilfsantriebBicycle with auxiliary drive

Die vorliegende Neuerung bezieht sich auf ein Fahrrad mit Hilfsantrieb, dessen von einer Energiequelle gespeiste Antriebsmaschine mit ihrem Antrieb auf mindestens ein Rad des Fahrrades einwirkt.The present innovation relates to a bicycle with auxiliary drive, which is fed by an energy source Drive machine acts with its drive on at least one wheel of the bicycle.

Derartige Fahrräder sind bekannt. Als Antriebsmaschine dienen meist niedervolumige Verbrennungsmotoren, deren Antrieb über einen Ketten- bzw. Riementrieb oder eine Reibwalze mit dem jeweils anzutreibenden Rad des Fahrrades gekuppelt ist. Derartige Fahrräder haben den Vorteil, daß durch den Hilfsantrieb die Eigenschaften bezüglich des Tret-Such bicycles are known. Low-volume internal combustion engines are usually used as the prime mover Drive via a chain or belt drive or a friction roller coupled to the respective wheel of the bicycle to be driven is. Such bicycles have the advantage that, through the auxiliary drive, the properties with regard to pedaling

betriebes in keiner Weise beeinträchtigt werden, dem Fahrer jedoch für den Fall des Ermüdens ein jederzeit einsetzbarer Antrieb zur Verfügung steht , der dem Fahrrad auch ohne körperlichen Einsatz des Fahrers auf ebener Strecke die gewohnte Reisegeschwindigkeit verleiht. Diese Reisegeschwindigkeit kann sogar beim Befahren von Steigungen durch ein unterstützendes Treten des Fahrers beibehalten werden.operations are not impaired in any way, the driver However, in the event of fatigue, a drive that can be used at any time is available, which can also be used for the bike without physical Usage of the driver on a flat stretch as usual Gives cruising speed. This cruising speed can even be supported by a supportive vehicle when negotiating inclines The driver's pedaling must be maintained.

Die als Hilfsantriebe verwendeten kleinvolumigen Verbrennungsmotoren haben aufgrund des derzeitigen hohen Entwicklungsstandes einen relativ geringen Energiebedarf. Die Betriebskosten sind daher sehr gering. Sie haben allerdings den Nachteil, daß ihre Geräuschentwicklung im Betrieb sehr hoch ist und die dabei entstehenden Verbrennungsgase insbesondere bei Zweitaktmotoren unangenehm und störend sind. Auch müssen vom Fahrer für die Bedienung des Hilfsantriebe s meist schwergängige Hebel betätigt werden» Ebenso erfordert das Anlassen derartiger Hilfsantriebe insbesondere in der kalten Jahreszeit Geschick und etwas Fachkenntnis.The small-volume internal combustion engines used as auxiliary drives have due to the current high Development stage has a relatively low energy requirement. The operating costs are therefore very low. You have, however the disadvantage that their noise development is very high during operation and the resulting combustion gases are unpleasant and annoying, especially in two-stroke engines are. The driver also has to operate stiff levers to operate the auxiliary drives »Likewise Starting such auxiliary drives requires skill and some specialist knowledge, especially in the cold season.

Ziel der vorliegenden Neuerung ist es, ein Fanrrad mit umweltfreundlicherem Hilfsantrieb zu schaffen, das bei leichter Bedienbarkeit und geringer Geräuschentwicklung einen einfacheren Aufbau hat als Fahrräder mit Hilfsantrieb der bekannten Art.The aim of the present innovation is to create a fan wheel with a more environmentally friendly auxiliary drive that works with Ease of use and low noise development has a simpler structure than bicycles with auxiliary drive of the known kind.

Dieses Ziel wird neuerungsgemäß dadurch erreicht, daß als Antriebsmaschine für den Hilfsantrieb ein Elektromotor und als Energiequelle ein Akkumulator vorgesehen ist.According to the invention, this goal is achieved in that an electric motor is used as the drive machine for the auxiliary drive and an accumulator is provided as the energy source.

Durch die neuerungsgemäßen Merkmale ist ein Fahrrad geschaffen, dessen Hilfsantrieb völlig geräusch- und abgaslos arbeitet. Startschwierigkeiten sind dabei ausgeschlossen. Auch ist es zur Bedienung eines neuerungsgemäßen Hilfsantriebes lediglich notwendig, leicht gängige Schalter umzu-The features according to the innovation create a bicycle whose auxiliary drive is completely silent and emission-free is working. Starting difficulties are excluded. It is also used to operate an auxiliary drive according to the innovation only necessary to switch easily operated switches

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legen. Die kraftaufwendige Betätigung von Bowdenzügen, wie sie für Hilfsantriebe der bekannten Art notwendig sind, entfällt völlig.place. The force-intensive actuation of Bowden cables, as are necessary for auxiliary drives of the known type, is eliminated fully.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel eines neu-In a preferred embodiment of a newly

■ erungsgemäßen Fahrrades ist die Antriebsmaschine des Hilfs-■ proper bicycle is the drive machine of the auxiliary

antriebes im Bereich der Lenkstange des Fahrrades angeordnet, wobei die Kraftübertragung über eine an die Gummibereifung des Vorderrades des Fahrrades anpreßbare Reibwalze erfolgt. Aus Gründen einer günstigen Schwerpunktlage des Elektromotores wird die Reibwalze über ein Winkelgetriebe vom Elektromotor angetrieben. Bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die Reibwalze durch Betätigung eines (Kipphebels außer Eingriff mit der Bereifung des anzutreibenden Rades gebracht werden. Damit entfällt jegliche Kupplung. Die notwendige Anpreßkraft der Reibwalze an die Gummibereig fung des Fahrrades im Fahrzustand mit Hilfsantrieb wird indrive arranged in the area of the handlebar of the bicycle, the power transmission via a to the rubber tires the front wheel of the bicycle pressable friction roller takes place. For reasons of a favorable center of gravity of the electric motor the distribution roller is driven by the electric motor via an angular gear. In this preferred embodiment the distribution roller can be disengaged from the tires of the to be driven by actuating a (rocker arm) Wheel. This eliminates the need for any coupling. The necessary contact pressure of the friction roller on the Gummibereig The function of the bicycle in the driving state with auxiliary drive is shown in

diesem Ausführungsbeispiel durch eine Feder erzeugt, deren Federkraft durch einfaches Umhängen eines Federendes an einer Lochleiste beliebig einstellbar ist. Der Kipphebel selbst kann zur Festlegung der Lage der Reibwalze für den Fahroder Tretantrieb mittels einer Rasteinrichtung festgestellt werden.this embodiment generated by a spring whose Spring force can be adjusted as desired by simply hanging a spring end on a perforated strip. The rocker arm itself can be used to determine the position of the distribution roller for the drive or pedal drive by means of a locking device will.

Aus Gründen eines günstigen Gesamtschwerpunktes ist der Akkumulator im vorliegenden Ausführungsbeispiel unterhalb des Fahrradsattels angeordnet. Dieser Akkumulator kann im Verlaufe der Nacht über ein Ladegerät aufgeladen werden. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel des neuerungsgemäßen Fahrrades kann außerdem bei Talfahrten bzw. im Tretbetrieb eine Rückspei^ung des Akkumulators über den Elektromotor erfolgen.For reasons of a favorable overall center of gravity, the accumulator is below in the present exemplary embodiment of the bicycle saddle arranged. This accumulator can be charged via a charger during the night. In the preferred embodiment of the bicycle according to the innovation, it can also be used when going downhill or when pedaling a return of the accumulator via the electric motor take place.

Selbstverständlich ist es im Rahmen der Neuerung möglich, den Elektromotor als Außenläufermotor auszubilden undOf course, within the scope of the innovation, it is possible to design the electric motor as an external rotor motor and

im Vorder- bzw. Hinterrad einzuspeichen. Auch können Elektromotoren Verwendung finden, die als Getriebemotor ausgebildet sind und übe].- eine Antriebskette mit dem Vorder- bzw. Hinterrad des Fahrrades in Wirkverbindung stehen.to be spoked in the front or rear wheel. Electric motors can too Find use, which are designed as a geared motor and exercise] .- a drive chain with the front or Rear wheel of the bicycle are in operative connection.

Im folgenden ist zum besseren Verständnis und zur weiteren Erläuterung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Neuerung in den Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. The following is a preferred embodiment for better understanding and for further explanation the innovation in the drawings described and explained in more detail.

Fig. 1 zeigt eine Gesamt-Seitenansicht eines neuerungsgemäßen Fahrrades mit Hilfsantrieb,Fig. 1 shows an overall side view of a bicycle according to the innovation with an auxiliary drive,

Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt aus Fig. 1 im vergrößerten Maßstab, undFIG. 2 shows a detail from FIG. 1 on an enlarged scale, and

Fig. 3 zeigt eine Ansicht des in Fig. 2 dargestellten Ausschnittes in Richtung des Pfeiles X.FIG. 3 shows a view of the detail shown in FIG. 2 in the direction of arrow X.

f Bei dem in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Aus-f In the configuration shown in Figures 1 to 3

fühungsbeispiel wurde als Grundeinheit ein handelsübliches Fahrrad verwendet. Un; ein derartiges handelsübliches Fahrrad mit einem Hilfsantrieb auszustatten, wurde im Bereich des Vorderrades ein Elektromotor 1 angeordnet, der seine Energie von einen unterhalb des Sattels des Fahrrades angeordneten Akkumulator 2 erhält. Dieser Akkumulator 2 kann im Verlaufe der Nacht oder am Arbeitsplatz mittels einesThe guiding example became a commercially available one as the basic unit Used bicycle. U.N; such a commercially available bicycle to equip with an auxiliary drive, an electric motor 1 was arranged in the area of the front wheel, which his Receives energy from a battery 2 arranged below the saddle of the bicycle. This accumulator 2 can during the night or at work by means of a

Ladegeräts 3 durch Anschließen an das Stromnetz aufgeladen werden. Ein Aufladen des Akkumulators 2 ist außerdem bei Talfahrten oder im Tretbetrieb dadurch möglich, daß der Elektromotor 1 als Dynamo betrieben wird. Das Fahrrad selbst ist für den Tretbetrieb außerdem mit einer handelsüblichen Dreigangschaltung 4 ausgestattet.Charger 3 is charged by connecting it to the mains will. A charging of the battery 2 is also possible when driving downhill or when pedaling in that the Electric motor 1 is operated as a dynamo. The bike itself is also available with a commercially available one for pedaling 3-speed gear shift 4 equipped.

Wie insbesondere aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht, istAs can be seen in particular from FIGS. 2 and 3, is

— K —- K -

der· Elektromotor· 3. auf seiner Abtriebseite über ein Winkelgetriebe 5 mic tfiner Reibwalze 6 ausgestattet. Diese Reibwalze 6 wira im Fahrbetrieb mittels einer Fader J, deren Federkraft durch Umhängen eines Federendes in verschiedene Löcher einer Lcchleiste β verändert werden kann, auf die Lauffläche des Vorderrades gepreßt. Die Kraftüte* tragung erfolgt somit im vorliegenden Fall ausschließlich durch Reibung.the · electric motor · 3. is equipped on its output side via an angular gear 5 with a fine friction roller 6. While driving, this friction roller 6 is pressed onto the running surface of the front wheel by means of a fader J, the spring force of which can be changed by hanging one end of the spring into various holes in a sheet metal strip. In the present case, the power output is therefore exclusively due to friction.

Soll das neuerungsgemäße Fahrrad ausschließlich durch Treten vorwärts bewegt werden, so kann die Reibwalze 6 von der Lauffläche des Vorderrades durch Niederdrücken des Kipphebels 9 abgehoben werden. Im niedergedrückten Zustand kann der Kipphebel 9 unter eine Raste Io gelegt werden, so daß ein Zurückkehren der Reibv/alze 6 unter dem Einfluß der Feder 7 auf die Lauffläche des Rades nach dem Loslassen des Kipphebels 9 nicht mehr möglich ist.Should the renewal bike exclusively be moved forward by pedaling, the friction roller 6 can be removed from the tread of the front wheel by pressing it down of the rocker arm 9 are lifted off. In the depressed state, the rocker arm 9 can be placed under a catch Io, so that a return of the friction rollers 6 under the influence the spring 7 on the running surface of the wheel after releasing the rocker arm 9 is no longer possible.

Die Kippbewegung des Elektromotores 1 mit Winkelgetriebe 5 und Reibwalze 6 wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch eine scharnierartige Anlenkung 11 des Gehäuses des Motors 1 im oberen Gabelbereich des Vorderrades ermöglicht. The tilting movement of the electric motor 1 with angular gear 5 and distribution roller 6 is in the present embodiment by a hinge-like articulation 11 of the housing of the motor 1 in the upper fork area of the front wheel allows.

Bei dem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel wird als Antriebsmaschine ein Elektromotor 1 verwendet, der bei Talfahrten als Generator zur Rückspeisung des Akkumulators 2 über eine Steuereinrichtung verwendet werden kann. Auf diese Weise kann der Akkumulator 2 auch während des Fahrens teilweise wieder aufgeladen werden. Zur vollständigen Aufladung des Akkumulators 2 ist Jedoch, wie eingangs beschrieben, das Ladegerät 2 vorgesehen.In the embodiment shown in the drawings, an electric motor 1 is used as the drive machine, which is used as a generator for feeding back the accumulator 2 via a control device when driving downhill can be. In this way, the accumulator 2 can also be partially recharged while driving. To the However, as described at the beginning, the charger 2 is provided for full charging of the accumulator 2.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird als Antriebsmaschine ein Elektromotor mit 3oo Watt Leistung und 28 AmpereIn the present embodiment, the drive machine an electric motor with 300 watts of power and 28 amps

StromaufnaLhme verwendet. Als Energiequelle dient ein 12 Volt Akkumulator mit 44 Ampere-Stunden. Ein mit einem derartigen Hilfsantrieb ausgestattetes Fahrrad hat einen Aktionsradius von ca. 4o bis 5o km je nach Gelände und Belastung. Duch eine elektrische Stufenschaltung ist es möglich, in der Fahrstufe I ca. 14 km/h und in der Fahrstufe II ca. 2o km/h zu erzielen. Aufgrund des Übersetzungsverhältnisses Reibwalze zu Vorderrad von ca. J,6 : 1 entfällt die Anordnung eines Getriebes.Power consumption used. A 12 volt accumulator with 44 ampere hours serves as the energy source. A bicycle equipped with such an auxiliary drive has an action radius of approx. 40 to 50 km, depending on the terrain and the load. By means of an electrical step switch, it is possible to achieve approx. 14 km / h in speed level I and approx. 20 km / h in speed level II. Because of the speed ratio friction roller to the front of approximately J, 6: 1, the arrangement eliminates a transmission.

Durch im Bereich der Lenkstange angeordnete Kontrollinstrumente 12 kann sowohl die Stromentnahme beim Fahrbetrieb als auch die Stromabgabe beim Ladebetrieb genau überwacht werden.By means of control instruments 12 arranged in the area of the handlebar, both the current consumption during driving as well as the current output during charging can be precisely monitored.

Während der in den Figuren dargestellte Hilfsantrieb hauptsächlich zur nachträglichen Ausrüstung von handelsüblichen Fahrrädern konzipiert wurde, können im Rahmen der Neuerung auch Hllfsantriebe Anwendung finden, die beispielsweise mit einem als Außenläufermotor ausgebildeten, im Vorder- bzw. Hinterrad des Fahrrades eingespeichten, impulsgesteuerten Elektromotor ausgestattet sind. Ferner sind Getriebemotoren anwe-ndöar, die über eine Antriebskette direkt auf das Vorder- bzw. Hinterrad des Fahrrades einwirken.While the auxiliary drive shown in the figures mainly for retrofitting commercially available Bicycles has been designed, auxiliary drives can also be used as part of the innovation, for example with a pulse-controlled, designed as an external rotor motor, spoked into the front or rear wheel of the bicycle Electric motor are equipped. Furthermore, geared motors can be used, which are operated directly via a drive chain act on the front or rear wheel of the bicycle.

Claims (1)

SchutzansprücheProtection claims 1. Fahrrad mit Hilfsantrieb, dessen von einer Energiequelle gespeiste Antriebsmaschine mit ihrem Abtrieb auf mindestens ein Rad des Fahrrades einwirkt, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Antriebsmaschine ein Elektromotor (l) und die Energiequelle ein Akkumulator (2) ist.1. Auxiliary bike whose from an energy source powered drive machine acts with its output on at least one wheel of the bicycle, thereby g e k e η η shows that the prime mover is an electric motor (1) and the energy source is an accumulator (2). Fahrrad nach Anspruch l, dadurch zeichnet, daß der Elektromotor ist.Bicycle according to claim l, characterized in that the electric motor is. g e k e ηg e k e η ge steuert ge controls Fahrrad nach Anjp^ech 1, dadurch bekennz e lehne t^^^Iaß für eine Rückspeisung der Elektromotor (L^*B5i eine Steuereinrichtung mit dem Akkumulator jrbunden ist. .Bicycle according to Anjp ^ ech 1, thereby denoting lehne t ^^^ Iass for a feedback of the electric motor (L ^ * B5i a control device is connected to the accumulator. 2.V Fahrrad nach a*m«MdMMMtaMttltfMifli 2.V Bicycle to a * m «MdMMMtaMttltfMifli dadurch gekennzeichnet ,characterized , Anspruch» 1 **i daß der Elektromotor ein Außenläufermotor ist, der im Vorder- bzw. Hinterrad eingespeicht ist.Claim »1 ** i that the electric motor is an external rotor motor that is spoked into the front or rear wheel. 3.3. Fahrrad nach ^&tm^&&m*mmtmmBmem4m dadurch gekennzeichnet,Bicycle according to ^ & tm ^ && m * mmtmmBmem4m characterized » Anspruch· 1 daß der Elek »Claim · 1 that the elec tromotor ein Getriebemotor ist, dessen Abtrieb mit einer Antriebskette des Fahrrades in Wirkverbindung steht.tromotor is a gear motor whose output is in operative connection with a drive chain of the bicycle. Fahrrad nach elmmmmimmmmimmmmmm dadurch gekennzeichnetBicycle characterized by elmmmmimmmmimmmmmm Ansprttch· 1 daß der ElekAnsprttch · 1 that the elec tromotor (l) als Abtrieb eine Reibwalze (6) besitzt, die an die Gummibereifung eines Rades des Fahrrades anpreßbar ist.tromotor (l) has a friction roller (6) as an output, which can be pressed against the rubber tires of a wheel of the bicycle. 8 - · "f8 - · "f JS- Fahrrad nach j.-spruch &», dadurch g e k e η - JS bicycle according to j.-saying & », thereby geke η - zeichnet, daß die Reibwalze (6) achsparallel zum angetriebenen Fted angeordnet ist und über ein Winkelgetriebe (5) mit dem Elektromotor (l) verbunden ist.shows that the distribution roller (6) is axially parallel to the driven Fted is arranged and via an angular gear (5) is connected to the electric motor (l). β.». Fahrrad nach Anspruch Y, dadurch gekennzeichnet, daß dor Elektromotor (l) im Bereich der Lenkstange des Fahrrades angeordnet und über einen Kipphebel (9) mit seiner Reibwalze (6) außer Eingriff mit der Bereifung des anzutreibenden Rades bringbar ist.β. ». Bicycle according to claim Y, characterized in that the electric motor (1) is in the area of the The handlebar of the bicycle is arranged and disengaged from the tires via a rocker arm (9) with its friction roller (6) of the wheel to be driven can be brought. 7.%. Fahrrad nach Anspruch "8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Anpreßkraft der Reibwalze (6) an die Gummibereifung des Rades eine Feder (7) vorgesehen ist, deren Federkraft einstellbar ist. 7th%. Bicycle according to Claim 8, characterized in that a spring (7), the spring force of which is adjustable, is provided to generate the pressing force of the friction roller (6) on the rubber tire of the wheel. ^. Fahrrad nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der Federkraft eine Lochleiste (8) vorgesehen ist.^. Bicycle according to claim 9, characterized in that for adjusting the spring force a perforated strip (8) is provided. 9.ftb. Fahrrad nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kipphebel (9) zu seiner Feststellung mit mindestens einer Raste (lo) zusammenwirkt.9.ftb. Bicycle according to Claim 8, characterized in that the rocker arm (9) is used to fix it cooperates with at least one notch (lo). "ra. Fahrrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Akkumulator (2) unterhalb des Fahrradsattels angeordnet ist."ra. Bicycle according to claim 1, characterized in that the accumulator (2) below the Bicycle saddle is arranged. (2) mit einem natzin Verbindung steht. (2) is associated with a natz . j 72C7487216.72j 72C7487216.72