WO2011061048A1

WO2011061048A1 - Bicycle

Info

Publication number: WO2011061048A1
Application number: PCT/EP2010/066437
Authority: WO
Inventors: Sigmund Braun
Original assignee: Robert Bosch Gmbh
Priority date: 2009-11-19
Filing date: 2010-10-29
Publication date: 2011-05-26
Also published as: DE102009046867A1

Abstract

The invention relates to a bicycle having a crank drive (6), an electrical motor (2) and a drive shaft (3) which is connected to the crank drive (6) and the electrical motor (2), wherein the drive shaft (3) is connected to a rear wheel (7) via a bevel gear (4).

Description

Beschreibung description

Titel title

Fahrrad bicycle

Stand der Technik State of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrrad mit einem Elektromotor und einem Kegelgetriebe. The present invention relates to a bicycle with an electric motor and a bevel gear.

Fahrräder mit und ohne Elektromotor des Standes der Technik werden ausschließlich über manuelle Fahrradschaltungen geschaltet. Bei manuellen Fahrradschaltungen sind die relativ schlechte Schaltbarkeit unter Last sowie ein zu hoher eingelegter Gang beim Anfahren aus dem Stillstand des Fahrrads besonders nachteilig. Bicycles with and without electric motor of the prior art are switched exclusively via manual bicycle circuits. In manual bicycle circuits, the relatively poor switchability under load and too high engaged gear when starting from the stoppage of the bicycle are particularly disadvantageous.

Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention

Erfindungsgemäß wird ein Fahrrad mit Elektromotor bereitgestellt, das die Nachteile des Standes der Technik überwindet. Hierbei sind der Kurbeltrieb und der Elektromotor mit einer gemeinsamen Antriebswelle verbunden, die über ein Kegelgetriebe mit einem Hinterrad verbunden ist. Das Kegelgetriebe weist auch unter Last eine gute Schaltbarkeit auf und kommt ohne motorische Betätigung aus. Erfindungsgemäß wird unter einem Kegelgetriebe ein Getriebe verstanden, welches mindestens ein kegelförmiges Kraftübertragungselement aufweist. According to the invention, a bicycle with an electric motor is provided, which overcomes the disadvantages of the prior art. Here, the crank mechanism and the electric motor are connected to a common drive shaft, which is connected via a bevel gear with a rear wheel. The bevel gear has good switchability even under load and does not require any motor actuation. According to the invention, a bevel gear is understood to mean a gear which has at least one conical force transmission element.

Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung. The dependent claims show preferred developments of the invention.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das Kegelgetriebe einen Schaltkegel auf, der mit einem Schaltband verbunden ist. Weiterhin bevorzugt weist das Kegelgetriebe einen Antriebskegel auf, der mit dem According to a preferred embodiment of the invention, the bevel gear on a switching cone, which is connected to a switching band. Further preferably, the bevel gear on a drive cone, with the

Schaltband verbunden ist. Der Schaltkegel und der Antriebskegel können aufgrund der niedrigen Belastung entsprechend leicht und filigran ausgelegt und somit kostengünstig hergestellt werden. Im Vergleich zu Fahrradschaltungen des Standes der Technik werden ferner eine Reduzierung der Anzahl der Bauteile und eine kompakte Bauform erreicht. Switching band is connected. The switching cone and the drive cone can due to the low load correspondingly lightweight and filigree designed and thus manufactured inexpensively. In addition, compared to bicycle circuits of the prior art, a reduction in the number of components and a compact design are further achieved.

Ferner bevorzugt weist der Schaltkegel eine Mehrzahl von drehbar gelagerten Fliehkrafthebeln auf, wobei jeweils ein Endbereich der Fliehkrafthebel mit dem Schaltband in Kontakt steht, um eine Verstellung des Schaltbandes auf dem Schaltkegel zu ermöglichen. Aufgrund der hohen Drehzahl des Schaltkegels und des geringen Gewichts der Fliehkrafthebel wird hierdurch eine schnelle und leichte Verschiebung des Schaltbandes zum Wechseln der Übersetzung ermöglicht. Die automatische Gangwahl über die Fliehkrafthebel ist wegen der direkten Übersetzung ohne Freilauf vom Schaltkegel zum Hinterrad direkt abhängig von der Fahrgeschwindigkeit. Demzufolge kann der Fahrer immer mit der gleichen Trittfrequenz bzw. Tretleistung treten. Further preferably, the switching cone on a plurality of rotatably mounted centrifugal levers, wherein in each case an end portion of the centrifugal lever is in contact with the switching band, to allow an adjustment of the switching band on the switching cone. Due to the high speed of the shift cone and the low weight of the centrifugal lever this allows a quick and easy shift of the shift band to change the gear ratio. The automatic gear selection via the centrifugal lever is directly dependent on the driving speed because of the direct translation without freewheel from the steering cone to the rear wheel. As a result, the driver can always pedal at the same cadence.

Weiterhin bevorzugt weist der Schaltkegel eine Mehrzahl von federbelasteten Rückstellhebeln auf, welche sich mit dem Schaltband für eine Rückstellung in eine Ausgangsposition in Kontakt befinden. Hierdurch wird beim Anhalten bzw. Stillstand des Fahrrads das Schaltband durch die Rückstellhebel immer auf dieFurther preferably, the switching cone on a plurality of spring-loaded reset levers, which are in contact with the switching band for a return to an initial position. As a result, when switching off or standstill of the bicycle, the shift band by the reset lever always on the

Ausgangsposition mit der kleinsten Gangübersetzung zurückgeführt. Returned home position with the smallest gear ratio.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen einem In a further advantageous embodiment of the invention is between a

Abtriebszahnrad des Elektromotors und der Antriebswelle ein erstes Freilaufritzel und zwischen einem Kettenzahnrad des Kurbeltriebs und der Antriebswelle ein zweites Freilaufritzel vorgesehen. Aufgrund der beiden gleich drehenden Output gear of the electric motor and the drive shaft, a first freewheel sprocket and provided between a sprocket of the crank mechanism and the drive shaft, a second freewheel sprocket. Because of the two same rotating

Freilaufritzel auf der Antriebswelle können sowohl der Kurbeltrieb als auch der Elektromotor unabhängig voneinander betrieben werden und der Anteil der Motorunterstützung zwischen 0 % und 100 % betragen. Freewheel on the drive shaft, both the crank mechanism and the electric motor can be operated independently and the proportion of motor assistance between 0% and 100%.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Schaltkegel auf seiner äußeren Mantelfläche mit einer Vielzahl von Mitnahmerillen versehen und das Schaltband weist vorzugsweise auf einer Innenseite eine Feinverzahnung auf. Durch die Feinverzahnung des Schaltbandes und der mit zunehmendem Durchmesser des Schaltkegels steigenden Anzahl von Mitnahmerillen wird eine besonders betriebssichere, stufenlose und geräuscharme Schaltung realisiert, die auch kleine Modulsprünge ausgleicht. According to a preferred embodiment of the invention, the switching cone is provided on its outer circumferential surface with a plurality of driving grooves and the switching band preferably has a fine toothing on an inner side. Due to the fine toothing of the switching band and the increasing number of entrainment grooves with increasing diameter of the switching cone becomes a particularly reliable, stepless and quiet circuit realized, which compensates even small module jumps.

Weiterhin bevorzugt ist der Schaltkegel als Schaltglocke mit kugelförmigen Eingriffsausnehmungen ausgebildet. Diese Ausführungsform weist neben einer kostengünstigen Herstellbarkeit auch den Vorteil eines sehr geringen Gewichts auf. Further preferably, the switching cone is designed as a switching bell with spherical engagement recesses. This embodiment also has the advantage of a very low weight in addition to a cost-effective manufacturability.

Ferner bevorzugt ist das Schaltband ein Riemen mit auf seiner Innenseite hervorragenden Noppen, die mit den Eingriffsausnehmungen der Schaltglocke im Eingriff stehen, oder eine Kugelkette, deren Kugeln mit den Further, the switching band is preferably a belt with protruding on its inside knobs, which are in engagement with the engagement recesses of the switching bell, or a ball chain whose balls with the

Eingriffsausnehmungen der Schaltglocke im Eingriff stehen. Hierdurch wird ein betriebssicherer Gangwechsel mit geringem Schlupf zwischen Schaltglocke und Schaltband erreicht. Engaging recesses of the switching bell are engaged. As a result, a reliable gear change with low slip between the switching bell and switching band is achieved.

Weiterhin bevorzugt ist der Schaltkegel in Bezug auf das Schaltband verstellbar angeordnet. Aufgrund des geringen Gewichts der Schaltglocke und der niedrigen Anzahl der bewegten Teile kann hierdurch ein sehr leichtgängiger Gangwechsel erreicht werden. Further preferably, the switching cone is arranged adjustably in relation to the switching band. Due to the low weight of the switching bell and the low number of moving parts can thereby be achieved a very smooth gear change.

Vorzugsweise umfasst das Fahrrad eine Steuereinheit, welche ausgelegt ist, den Elektromotor zu steuern, und welche mit einem am Kurbeltrieb angeordneten Drehmomentsensor zur Drehmomenterfassung eines vom Fahrer bereitgestellten Drehmoments verbunden ist und ausgelegt ist, ein Elektromotor-Drehmoment am Kurbeltrieb basierend auf dem Signal des Drehmomentsensors zu bestimmen. Mit dem eingesetzten Kegelgetriebe ist es möglich, den Elektromotor jederzeit an das aktuell erzeugte Drehmoment des Fahrers am Kurbeltrieb bzw. die Preferably, the bicycle includes a control unit configured to control the electric motor and coupled to a torque sensor disposed on the crank mechanism for torque sensing a driver provided torque and configured to apply an electric motor torque to the crank mechanism based on the signal from the torque sensor determine. With the bevel gear used, it is possible, the electric motor at any time to the currently generated torque of the driver on the crank mechanism or the

Fahrgeschwindigkeit zu jedem Zeitpunkt an die zur Verfügung stehende optimale Leistung vom Fahrer und/oder Elektromotor anzupassen. Durch die im Adapt the driving speed at any time to the available optimum performance of the driver and / or electric motor. By the in the

Kegelgetriebe kontinuierlich angepasste Übersetzung kann der Elektromotor immer in seinem optimalen Arbeitspunkt betrieben werden. Bevel gear continuously adapted translation, the electric motor can always be operated at its optimum operating point.

Weiter bevorzugt ist am Kegelgetriebe eine Einrichtung für einen Further preferred is a device for a bevel gear

Längenausgleich, z.B. eine federnde Lagerung oder eine Schaltbandspannung, vorgesehen. Kurze Beschreibung der Zeichnung Length compensation, for example, a resilient mounting or a switching voltage band provided. Short description of the drawing

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist: Hereinafter, embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawing is:

Figur 1 eine schematische Ansicht eines Fahrrads mit einem Figure 1 is a schematic view of a bicycle with a

integrierten elektrischen Zusatzantrieb und einem integrated electric auxiliary drive and a

Kegelgetriebe gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, Bevel gear according to a first embodiment of the invention,

Figur 2 eine schematische Ansicht eines Kegelgetriebes des ersten Figure 2 is a schematic view of a bevel gear of the first

Ausführungsbeispiels, Embodiment,

Figur 3 eine schematische Ansicht der Antriebs- und Figure 3 is a schematic view of the drive and

Getriebeanordnung des ersten Ausführungsbeispiels, Gear arrangement of the first embodiment,

Figur 4 eine schematische Darstellung des Kegelgetriebes von Figur 3 beim Stillstand des Fahrrads, FIG. 4 is a schematic representation of the bevel gear of FIG. 3 when the bicycle is at a standstill;

Figur 5 eine schematische Darstellung des Kegelgetriebes von Figur 3 bei hoher Geschwindigkeit, FIG. 5 is a schematic representation of the bevel gear of FIG. 3 at high speed;

Figur 6 eine schematische Darstellung des Kegelgetriebes gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, 6 is a schematic representation of the bevel gear according to a second embodiment,

Figur 7 eine schematische Darstellung eines Schaltbands des zweiten Figure 7 is a schematic representation of a switching band of the second

Ausführungsbeispiels, Embodiment,

Figur 8 eine schematische Darstellung eines alternativen Schaltbands des zweiten Ausführungsbeispiels, und Figure 8 is a schematic representation of an alternative switching band of the second embodiment, and

Figur 9 eine schematische Darstellung einer alternativen Figure 9 is a schematic representation of an alternative

Kegelgetriebeanordnung des zweiten Ausführungsbeispiels. Bevel gear arrangement of the second embodiment.

Ausführungsformen der Erfindung Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Figur 1 bis 5 ein Fahrrad gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail beschrieben. Embodiments of the invention Hereinafter, a bicycle according to a first preferred embodiment of the invention will be described in detail with reference to Figures 1 to 5.

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrrads 1 mit einem integrierten elektrischen Zusatzantrieb. Wie aus Figur 1 ersichtlich, umfasst dasFigure 1 shows a schematic representation of a bicycle 1 with an integrated electric auxiliary drive. As can be seen from FIG. 1, this includes

Fahrrad 1 ferner einen Kurbeltrieb 6 und einen Elektromotor 2, die jeweils mit einer Antriebswelle 3 verbunden sind. Die Antriebswelle 3 ist über ein Bicycle 1 further comprises a crank mechanism 6 and an electric motor 2, which are each connected to a drive shaft 3. The drive shaft 3 is a

Kegelgetriebe 4 und eine Antriebskette 15 mit einem Kettenrad 8 an einem Hinterrad 7 verbunden. Ferner umfasst das Fahrrad 2 eine Steuereinheit 1 1 , welche ausgelegt ist, den Elektromotor 2 zu steuern und welche mit einem amBevel gear 4 and a drive chain 15 with a sprocket 8 connected to a rear wheel 7. Furthermore, the bicycle 2 comprises a control unit 1 1, which is designed to control the electric motor 2 and which with an on

Kurbeltrieb 6 angeordneten Drehmomentsensor 40 zur Drehmomenterfassung eines Fahrer-Drehmoments verbunden ist. Die Steuereinheit bestimmt auf der Basis des Signals des Drehmomentsensors 40 ein Drehmoment des Crank drive 6 arranged torque sensor 40 is connected to the torque detection of a driver torque. The control unit determines a torque on the basis of the signal of the torque sensor 40

Elektromotors. Ferner ist eine Bedieneinheit 12 an einem Lenker 13 des The electric motor. Furthermore, an operating unit 12 on a handlebar 13 of the

Fahrrads 1 angeordnet sowie eine wiederaufladbare Energiequelle 10 im Fahrrads 1 arranged as well as a rechargeable power source 10 in

Rahmendreieck zwischen einem Sattelrohr 9 und einem Unterohr 14 des Rahmens 5 befestigt. Die Steuereinheit 1 1 ist am Unterohr 14 befestigt und mit dem Elektromotor 2 und der Bedieneinheit 12 verbunden, welche ausgelegt ist, Eingabebefehle eines Fahrers zu erfassen und an die Steuereinheit 1 1 auszugeben. Die Steuereinheit 1 1 ist zur Energieversorgung ebenso wie der Frame triangle between a seat tube 9 and a lower tube 14 of the frame 5 attached. The control unit 1 1 is attached to the lower tube 14 and connected to the electric motor 2 and the operating unit 12, which is adapted to detect input commands of a driver and output to the control unit 1 1. The control unit 1 1 is for power supply as well as the

Elektromotor 2 an der Energiequelle 10 angeschlossen. Electric motor 2 connected to the power source 10.

Wie aus der schematischen Ansicht von Figur 3 ersichtlich, weist das As can be seen from the schematic view of FIG

Kegelgetriebe 4 einen Antriebskegel 16 und einen Schaltkegel 17 auf, die über ein Schaltband 18 miteinander verbunden sind. Der Schaltkegel 17 ist über eineBevel gear 4 a drive cone 16 and a switching cone 17, which are connected to each other via a switching belt 18. The switching cone 17 is over a

Antriebskette 15 mit einem Kettenrad 8 verbunden, das auf einer hier nicht dargestellten Nabe eines Hinterrads des Fahrrads 1 angeordnet ist. Wie aus Figur 3 ersichtlich, ist der Antriebskegel 16 auf einer Antriebswelle 3 fixiert, auf der ein erstes Freilaufritzel 22 befestigt ist, das mit einem Antriebszahnrad 21 im Eingriff steht, das auf einer Ausgangswelle 20 des Elektromotors 2 angeordnet ist. Wie aus Figur 3 weiter ersichtlich, ist auf der Antriebswelle 3 ferner ein zweites Freilaufritzel 26 befestigt, das mit einem Zahnrad 25 im Eingriff steht, das auf einer Tretkurbelwelle 24 des Kurbeltriebs 6 fixiert ist. Dadurch, dass sowohl der Elektromotor 2 als auch der Kurbeltrieb 6 über die beiden ersten und zweiten Freilaufritzel 22 bzw. 26 auf der gemeinsamen Antriebswelle 3 zusammengefasst werden, können beide Antriebe unabhängig voneinander betrieben werden. Die Übersetzung des Antriebszahnrads 21 und des ersten Freilaufritzels 22 bzw. des Zahnrads 25 und des zweiten Freilaufritzels 26 sind so gewählt, dass die Antriebswelle 3 und der daran befestigte Antriebskegel 16 mit hoher Drehzahl gedreht werden. Drive chain 15 is connected to a sprocket 8, which is arranged on a hub of a rear wheel of the bicycle 1, not shown here. As shown in Figure 3, the drive cone 16 is fixed on a drive shaft 3, on which a first freewheel pinion 22 is fixed, which is in engagement with a drive gear 21, which is arranged on an output shaft 20 of the electric motor 2. As can also be seen from FIG. 3, a second freewheel pinion 26, which is in engagement with a toothed wheel 25 which is fixed on a pedal crankshaft 24 of the crank mechanism 6, is also fastened on the drive shaft 3. Because both the electric motor 2 and the crank drive 6 are combined on the common drive shaft 3 via the two first and second freewheel sprockets 22 and 26, both drives can be operated independently of one another. The Transmission of the drive gear 21 and the first free wheel pinion 22 and the gear 25 and the second free wheel pinion 26 are selected so that the drive shaft 3 and the drive cone 16 attached thereto are rotated at high speed.

Wie aus der schematischen Darstellung von Figur 4 ersichtlich, weisen sowohl eine äußere Mantelfläche 43 des Antriebskegels 16 als auch eine äußere Mantelfläche 31 des Schaltkegels 17 eine Vielzahl von Mitnahmerillen auf, von denen beispielhaft jeweils eine Mitnahmerille mit dem Bezugszeichen 30 gekennzeichnet ist. Das Schaltband 18 weist auf seiner Innenseite eine As can be seen from the schematic representation of FIG. 4, both an outer lateral surface 43 of the drive cone 16 and an outer lateral surface 31 of the switching cone 17 have a multiplicity of entrainment grooves, of which one entrainment groove is identified by the reference numeral 30 by way of example. The switching band 18 has on its inside a

Feinverzahnung auf, die mit den Mitnahmerillen 30 im Eingriff steht. Wie aus Figur 4 weiter ersichtlich, die eine Stellung beim Stillstand des Fahrrads 1 zeigt, nimmt die Anzahl der Mitnahmerillen 30 mit jeweils steigendem Fine toothing, which is in engagement with the driving grooves 30. As can be further seen from FIG. 4, which shows a position when the bicycle 1 is at a standstill, the number of entraining grooves 30 increases with each rising one

Kegeldurchmesser des Antriebskegels 16 und Schaltkegels 17 zu. Taper diameter of the drive cone 16 and switching cone 17 to.

An einem Absatzbereich 37 des Schaltkegels 17 ist eine Mehrzahl von hier beispielhaft dargestellten vier federbelasteten Rückstellhebeln 29 befestigt, von denen in dieser Abbildung lediglich zwei sichtbar sind, die das Schaltband 18 vom Absatzbereich 37 weg in entgegengesetzter Richtung eines Pfeils P drücken bzw. verschieben. Im Innern des Schaltkegels 17 sind vier auf einer Achse A desAt a shoulder portion 37 of the switching cone 17, a plurality of four spring-loaded reset levers 29 exemplified here are attached, of which only two are visible in this figure, the shift band 18 away from the heel area 37 in the opposite direction of an arrow P or move. Inside the shift cone 17 are four on an axis A of the

Schaltkegels 17 drehbar befestigte Fliehkrafthebel 27 befestigt, von denen zwei in dieser Abbildung gestrichelt dargestellt sind. Die Fliehkrafthebel 27 weisen Endbereiche 36 auf, die aus in der Mantelfläche 31 ausgebildeten Schlitzen 44 herausragen und (z. B. jeweils paarweise oder alternativ alle gemeinsam) über eine Rückstellfeder 38 verbunden sind. Die Endbereiche 36 befinden sich mit einer Seite des Schaltbandes 18 in Kontakt. Die Rückstellfeder 38 und die Rückstellhebel 29 sind bei stillstehendem Schaltkegel 17 entlastet und das Kegelgetriebe 6 befindet sich in der kleinst möglichen Gangübersetzung. Wenn der Antriebskegel 16 durch die Antriebswelle 3 in Drehung versetzt wird und diese Drehung durch das Schaltband 18 auf dem Schaltkegel 17 übertragen wird, werden die Fliehkrafthebel 27 durch ihre Zentrifugalkräfte in radialer Richtung bewegt und ihre Endbereiche 36 in den Schlitzen 44 in Richtung des Pfeils P zum Absatzbereich 37 hin verschoben. Die Endbereiche 36 verschieben dabei das daran anliegende Schaltband 18, verändern dadurch die Übersetzung und drücken die federbelasteten Rückstellhebel 29 zusammen. Ferner wird dieShifting cone 17 rotatably mounted centrifugal lever 27 attached, two of which are shown in phantom in this figure. The centrifugal levers 27 have end regions 36 which protrude from slots 44 formed in the circumferential surface 31 and are connected (for example in pairs or alternatively all together) via a return spring 38. The end portions 36 are in contact with one side of the switching band 18. The return spring 38 and the return lever 29 are relieved at a stationary switching cone 17 and the bevel gear 6 is in the smallest possible gear ratio. When the drive cone 16 is rotated by the drive shaft 3 and this rotation is transmitted through the shift band 18 on the shift cone 17, the centrifugal levers 27 are moved by their centrifugal forces in the radial direction and their end portions 36 in the slots 44 in the direction of the arrow P. shifted to paragraph 37. The end portions 36 thereby move the adjoining switching band 18, thereby changing the translation and press the spring-loaded return lever 29 together. Furthermore, the

Rückstellfeder 38 gespannt. Figur 5 zeigt die Position des Schaltbandes 18 sowie der Rückstellhebel 29 und Fliehkrafthebel 27 bei hoher Geschwindigkeit des Fahrrads 1 . Das Kegelgetriebe 4 weist auch unter Last, zum Beispiel bei einer Bergauffahrt, eine leichte Schaltbarkeit auf und benötigt keine motorische Betätigung zum Ändern der Gangübersetzungen. Durch die automatische Rückführung des Schaltbandes 18 auf die der kleinsten Gangübersetzung entsprechende Ausgangsposition auf dem Schaltkegel 17 ist mit dem Fahrrad 1 zudem ein leichtes Anfahren aus dem Stand möglich. Return spring 38 tensioned. FIG. 5 shows the position of the switching band 18 and the return lever 29 and centrifugal lever 27 at high speed of the bicycle. 1 The bevel gear 4 has even under load, for example, when driving uphill, an easy shiftability and does not require a motor operation for changing the gear ratios. Due to the automatic return of the shift belt 18 to the smallest gear ratio corresponding starting position on the shift cone 17 is also a light starting from the state possible with the bike 1.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Figur 6 bis 9 ein Fahrrad gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail beschrieben.Hereinafter, a bicycle according to a second preferred embodiment of the invention will be described in detail with reference to Figures 6 to 9.

Gleiche bzw. funktional gleiche Bauteile sind hier mit denselben Bezugszeichen wie im ersten Ausführungsbeispiel bezeichnet. Identical or functionally identical components are designated here by the same reference numerals as in the first embodiment.

Im Gegensatz zum zuvor beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel weist das Kegelgetriebe 4 bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel einen Antriebskegel und einen Schaltkegel auf, die jeweils als Schaltglocke 32 ausgebildet sind. Die Schaltglocke 32 weist auf ihrer Oberfläche eine Vielzahl von In contrast to the first embodiment described above, the bevel gear 4 in this second embodiment, a drive cone and a switching cone, which are each formed as a switching bell 32. The switching bell 32 has on its surface a plurality of

Eingriffsausnehmungen 33 auf, die kugelförmig ausgebildet sind und mit einem Noppenriemen 34 in Eingriff stehen, dessen Innenseite, wie in Figur 7 gezeigt, halbkugelförmige Noppen 45 aufweist. Alternativ kann anstelle des Engaging recesses 33 which are spherical in shape and with a knob belt 34 are engaged, the inside, as shown in Figure 7, hemispherical nubs 45 has. Alternatively, instead of the

Noppenriemens 34, auch eine in Figur 8 dargestellte Kugelkette 35 eingesetzt werden. Der Noppenriemen 34 wird bei diesem Ausführungsbeispiel über eine Schaltgabel 39 in Richtung eines Doppelpfeils M1 auf den beiden Schaltglocken 32 verschoben. Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel kann, wie in Figur 9 dargestellt, alternativ auch lediglich eine Schaltglocke 32 zusammen mit einer Riemenscheibe 42 verwendet werden, wobei die Schaltglocke 32 relativ zum Riemen 34 in Richtung eines Doppelpfeils M2 verschoben wird, der von einem zur Riemenscheibe 42 fluchtend ausgerichtetem Führungselement 41 geführt wird. Nubbelt 34, also shown in Figure 8 ball chain 35 are used. The nubbed belt 34 is moved in this embodiment via a shift fork 39 in the direction of a double arrow M1 on the two switching bells 32. In this second embodiment, as shown in Figure 9, alternatively, only one switching bell 32 can be used together with a pulley 42, wherein the bell 32 is displaced relative to the belt 34 in the direction of a double arrow M2, which is aligned from a pulley 42 aligned Guide element 41 is guided.

Bei der Ausführung mit nur einer Schaltglocke ist vorzugsweise eine Einrichtung für einen Längenausgleich, z.B. eine Riemenscheibe, die federnd gelagert ist, vorgesehen. Das automatisierte Kegelgetriebe des erfindungsgemäßen Fahrrads 1 passt dieIn the embodiment with only one switching bell is preferably a device for a length compensation, e.g. a pulley, which is resiliently mounted, is provided. The automated bevel gear of the bicycle 1 according to the invention fits the

Fahrgeschwindigkeit zu jedem Zeitpunkt an die zur Verfügung stehende Leistung von Fahrer und/oder Elektromotor an, so dass dieses Getriebe auch bei herkömmlichen Fahrrädern ohne Elektromotor sowie leichten Elektrofahrzeugen zukünftig eingesetzt werden kann. Driving speed at any time to the available power of the driver and / or electric motor, so that this transmission can be used in conventional bicycles without electric motor and light electric vehicles in the future.

Claims

Ansprüche claims

1 . Fahrrad, umfassend: 1 . Bicycle comprising:

- einen Kurbeltrieb (6), a crank drive (6),

- einen Elektromotor (2), und - An electric motor (2), and

- eine Antriebswelle (3), die mit dem Kurbeltrieb (6) und dem Elektromotor (2) verbunden ist, a drive shaft (3) connected to the crank drive (6) and the electric motor (2),

wobei die Antriebswelle (3) über ein Kegelgetriebe (4) mit einem Hinterrad (7) verbunden ist. wherein the drive shaft (3) via a bevel gear (4) with a rear wheel (7) is connected.

2. Fahrrad nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Kegelgetriebe (4) einen Schaltkegel (17) aufweist, der mit einem Schaltband (18) verbunden ist. 2. Bicycle according to claim 1, characterized in that the bevel gear (4) has a switching cone (17) which is connected to a switching band (18).

3. Fahrrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kegelgetriebe (4) einen Antriebskegel (16) aufweist, der mit dem Schaltband (18) verbunden ist. 3. Bicycle according to claim 2, characterized in that the bevel gear (4) has a drive cone (16) which is connected to the switching band (18).

4. Fahrrad nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der 4. Bicycle according to claim 2 or 3, characterized in that the

Schaltkegel (17) eine Mehrzahl von drehbar gelagerten Fliehkrafthebeln (27) aufweist, wobei jeweils ein Endbereich der Fliehkrafthebel (27) mit dem Schaltband (18) in Kontakt ist, um eine Verstellung des Schaltbandes (18) auf dem Schaltkegel (17) zu ermöglichen. Switching cone (17) has a plurality of rotatably mounted centrifugal levers (27), wherein in each case an end portion of the centrifugal lever (27) with the switching strip (18) is in contact to allow an adjustment of the switching strip (18) on the switching cone (17) ,

5. Fahrrad nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltkegel (17) eine Mehrzahl von federbelasteten Rückstellhebeln (29) aufweist, welche sich mit dem Schaltband (18) für eine Rückstellung in eine Ausgangsposition in Kontakt befinden. 5. Bicycle according to one of claims 2 to 4, characterized in that the switching cone (17) has a plurality of spring-loaded reset levers (29), which are in contact with the switching band (18) for return to a starting position.

6. Fahrrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch 6. Bicycle according to one of the preceding claims, characterized

gekennzeichnet, dass zwischen einem Abtriebszahnrad (21 ) des characterized in that between a driven gear (21) of the

Elektromotors (2) und der Antriebswelle (3) ein erstes Freilaufritzel (22) vorgesehen ist, und zwischen einem Kettenzahnrad (25) des Kurbeltriebs (6) und der Antriebswelle (3) ein zweites Freilaufritzel (26) vorgesehen ist. Electric motor (2) and the drive shaft (3) a first freewheel sprocket (22) is provided, and between a sprocket (25) of the crank mechanism (6) and the drive shaft (3), a second freewheel sprocket (26) is provided.

Fahrrad nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltkegel (17) auf seiner äußeren Mantelfläche (31 ) mit einer Vielzahl von Mitnahmerillen (30) versehen ist. Bicycle according to one of claims 2 to 6, characterized in that the switching cone (17) is provided on its outer circumferential surface (31) with a plurality of catching grooves (30).

Fahrrad nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltband (18) auf einer Innenseite eine Feinverzahnung aufweist. Bicycle according to one of claims 2 to 7, characterized in that the shift band (18) has a fine toothing on an inner side.

Fahrrad nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltkegel als Schaltglocke (32) mit kugelförmigen Bicycle according to one of claims 2 to 6, characterized in that the switching cone as a switching bell (32) with spherical

Eingriffsausnehmungen (33) ausgebildet ist. 10. Fahrrad nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltband ein Riemen (34) mit auf seiner Innenseite hervorragenden Noppen ist, die mit den Eingriffsausnehmungen (33) der Schaltglocke (32) im Eingriff stehen, oder dass das Schaltband eine Kugelkette (35) ist, deren Kugeln mit den Eingriffsausnehmungen (33) der Schaltglocke (32) im Eingriff stehen. Engagement recesses (33) is formed. 10. A bicycle according to claim 9, characterized in that the switching band is a belt (34) with outstanding on its inside knobs that are engaged with the engagement recesses (33) of the switching bell (32), or that the switching band a ball chain (35 ) is, whose balls with the engagement recesses (33) of the switching bell (32) are engaged.

1 1 . Fahrrad nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der 1 1. Bicycle according to claim 9 or 10, characterized in that the

Schaltkegel (17) in Bezug auf das Schaltband (18) verstellbar ist. Switching cone (17) with respect to the switching band (18) is adjustable.

12. Fahrrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine Steuereinheit (1 1 ), welche ausgelegt ist, den Elektromotor (2) zu steuern, und welche mit einem am Kurbeltrieb (6) angeordneten Drehmomentsensor (40) zur Drehmomenterfassung eines vom Fahrer bereitgestellten 12. A bicycle according to one of the preceding claims, further comprising a control unit (1 1) which is designed to control the electric motor (2), and which with a crankshaft (6) arranged torque sensor (40) for torque detection of a driver provided

Drehmoments verbunden ist und ausgelegt ist, ein Elektromotor- Drehmoment am Kurbeltrieb (6) basierend auf dem Signal des Torque is connected and is designed to an electric motor torque on the crank mechanism (6) based on the signal of the

Drehmomentsensors (40) zu bestimmen. To determine torque sensor (40).