DE19952580A1 - Bicycle with at least one drive wheel which has gear change on axle around which rotates flange ring esp. spoke flange ring. The gear change can be chain type or hub type - Google Patents
Bicycle with at least one drive wheel which has gear change on axle around which rotates flange ring esp. spoke flange ring. The gear change can be chain type or hub typeInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Fahrrad mit zumindest einem Antriebsrad, welches eine Schaltung auf einer Achse aufweist, um die ein Flanschring, insbesondere Speichenflanschring dreht.The invention relates to a bicycle with at least one Driving wheel, which is a circuit on an axis has around which a flange ring, in particular Spoke flange ring turns.
Fahrräder mit Hilfsmotor sind in vielfältiger Form und Ausführung bekannt und auf dem Markt erhältlich. In der Regel handelt es sich dabei um Verbrennungsmotoren, welche ein Antriebsrad antreiben, das von aussen auf dem Reifen aufsitzt und das Rad dreht. Angetrieben werden kann aber auch ein Kettenrad oder das Antriebsrad einer Nabenschaltung.Bicycles with auxiliary engines are in many forms and Design known and available on the market. In the As a rule, these are internal combustion engines, which drive a drive wheel from the outside of the tire sits on and the wheel turns. But can be driven also a sprocket or the drive wheel one Hub gear.
In diesem Sinne sind auch Elektromotoren bekannt, die aussen am Rad oder am Rahmen sitzen und von einer entsprechenden Batterie gespeist werden. In jedem dieser Fälle wird das Fahrrad insgesamt in seiner Baugrösse erweitert und wirkt wuchtig bzw. plump. Auch ist die Wirkungsweise der meisten Motoren äusserst unbefriedigend.In this sense, electric motors are also known sit outside on the bike or on the frame and by one corresponding battery can be powered. In each of these The overall size of the bicycle will occur expands and appears bulky or clumsy. That too is Mode of operation of most motors is extremely unsatisfactory.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrrad der o. g. Art zu entwickeln, dem ein Hilfsmotor zugeordnet ist, welcher im wesentlichen in den bisherigen Fahrradelementen verschwindet und dessen Wirkungsweise wesentlich verbessert ist.The present invention is based on the object Bicycle of the above Kind of developing an auxiliary engine is assigned, which is essentially in the previous Bicycle elements disappear and their mode of action is significantly improved.
Zur Lösung dieser Aufgabe führt, dass zwischen dem Flanschring und der Achse ein Elektromotor angeordnet ist.To solve this problem, that between the Flange ring and the axis of an electric motor is arranged.
Das bedeutet, dass bei der vorliegenden Erfindung nur der Abstand zwischen dem Flanschring und der Achse vergrössert werden muss, damit ein Motor bzw. die Bestandteile eines Motors aufgenommen werden können. Der gesamte übrige Teil des Fahrrades bleibt von dem Motor völlig unbeeinflusst, mit Ausnahme, dass eine Batterie mitgeführt werden muss.This means that in the present invention only the Distance between the flange ring and the axis increased must be so that an engine or the components of a Motors can be included. The rest of the rest of the bike remains completely unaffected by the engine, with the exception that a battery must be carried.
Bevorzugt soll der Flanschring von dem Rotorteil des Motors unterlegt sein, wobei von dem Flanschring eine Seitenwand abragt, welche einen Teil eines Motors- und Lagergehäuses bildet. Mit dieser Seitenwand ist dann ferner ein Innenring verbunden, der in etwa achsparallel zu der Achse verläuft. Zwischen diesem Innenring und dem Flanschring ist eine Ringkammer ausgebildet, in der sich die wesentlichen Teile des Elektromotors und der Lagerung befinden. Zur Halterung des Statorteils des Motors greift ein Wandring in diese Ringkammer ein, wobei auf den Wandring der Stator aufgeschoben ist. Der Stator besitzt dabei einen Aussendurchmesser, der geringer als der Innendurchmesser des Rotors ist, so dass der Stator in dem Rotor drehen kann. The flange ring of the rotor part of the motor should preferably be underlaid, a side wall of the flange ring protrudes, which is part of an engine and bearing housing forms. With this side wall there is also an inner ring connected, which runs approximately axially parallel to the axis. There is one between this inner ring and the flange ring Annular chamber formed in which the essential parts of the electric motor and the storage. For mounting a stator part of the motor engages in a wall ring Annulus, with the stator on the wall ring is postponed. The stator has one Outside diameter that is less than the inside diameter of the rotor is so that the stator is rotating in the rotor can.
Zwischen dem Wandring und dem Innenring befindet sich zumindest eine, bevorzugt zwei beabstandete Lager, so dass der Innenring gegenüber dem feststehenden Wandring drehen kann. Ferner ragt der Wandring von einer Scheibe ab, welche gegenüber der drehenden Seitenwand liegt. Hierdurch wird ein fast geschlossenes Gehäuse erzielt, in dem auch weitere Getriebeelemente bzw. eine Steuerungsplatine od. dgl. untergebracht sein kann. Durch eine entsprechende Ausgestaltung des Übergangsbereiches von dem drehenden Flanschring zu der feststehenden Scheibe kann auch auf eine Dichtung od. dgl. verzichtet werden, so dass ein Drehen des Seitenflanschringes und damit des Rades selbst nicht behindert wird. Lediglich das Gewicht des Rotors muss zusätzlich gedreht werden.Is located between the wall ring and the inner ring at least one, preferably two spaced bearings, so that turn the inner ring in relation to the fixed wall ring can. Furthermore, the wall ring protrudes from a disc, which lies opposite the rotating side wall. This will achieved an almost closed housing in which also more Gear elements or a control board or the like. can be accommodated. By an appropriate Design of the transition area from the rotating Flange ring to the fixed disc can also be on a Seal or the like. To be omitted, so that turning the Side flange ring and therefore not the wheel itself is hindered. Only the weight of the rotor has to be can also be rotated.
Im Falle der Kettenschaltung stützt sich der Innenring über zumindest ein weiteres Lager gegen die Achse ab und dreht um die Achse. Dabei ist mit dem Innenring, der mit der Scheibe verbunden ist, auch eine Aufnahme für ein Ritzel, bevorzugt einstückig verbunden, wobei auf die Aufnahme für ein Ritzel entsprechende Kettenräder aufgesetzt sind.In the case of derailleur gears, the inner ring is supported at least one other bearing against the axis and turns around the axis. It is with the inner ring that with the Disc is connected, also a seat for a pinion, preferably connected in one piece, with the recording for a sprocket corresponding sprockets are attached.
Handelt es sich um eine Nabenschaltung, so soll ein übliches Nabenschaltungselement in den Innenring eingepresst und mit dem Innenring verbunden sein. Diese Nabenschaltung ermöglicht dann ein Drehen des Innenringes und mit diesem ein Drehen der Seitenwand und des Flanschringes.If it is a hub gear, then one should usual hub gear element in the inner ring be pressed in and connected to the inner ring. This Hub gear then enables the inner ring to be turned and with this a turning of the side wall and the Flange ring.
Der Motor kann so gesteuert werden, dass er erst bei einer bestimmten erforderlichen Leistung zugeschaltet wird. Durch entsprechende manuelle Betätigung kann er allerdings auch immer dann zugeschaltet werden, wenn der Benutzer des Fahrrades dies wünscht. The motor can be controlled in such a way that it only starts at one certain required power is switched on. By however, he can also operate it manually be activated whenever the user of the Bicycle wishes this.
Ferner besteht die Möglichkeit, den Motor so auszulegen, dass er beispielsweise bei Bergabfahrt als motorische Bremse wirkt. Ferner soll er so ausgelegt werden, dass eine Rekuperation bei Bergabfahrt möglich ist. Das bedeutet, dass der Motor bei Bergabfahrt als Generator zum Aufladen der Batterie verwendet wird. Hier sind viele Möglichkeiten denkbar, die von der vorliegenden Erfindung umfasst sein sollen.It is also possible to design the motor that, for example, when driving downhill as a motor Brake works. Furthermore, it should be designed so that a Recuperation when downhill is possible. That means, that the engine when charging downhill as a generator for charging the battery is used. Here are many options conceivable to be encompassed by the present invention should.
Der wesentliche Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass die zusätzlichen Teile des Motors bis auf die Batterie in einem Gehäuse zwischen Achse und Speicherflanschring integriert sind und damit die Baugrösse des Fahrrades kaum erhöht wird. Ferner ist das Kraftübertragungsverhältnis bei diesem Motor wesentlich gegenüber aussen angeordneten Motoren verbessert, da sich der Motor nahe der Stelle befindet, an der auch bei normalen Fahrrädern eine Übertragung der Drehbewegung auf das Rad erfolgt. The main advantage of the present invention lies in that the additional parts of the engine except for the Battery in a housing between the axis and Storage flange ring are integrated and thus the size of the bike is hardly increased. Furthermore, that is Power transmission ratio essential for this engine compared to externally arranged motors, because the engine is close to the point at which normal bicycles a transmission of the rotary motion the wheel is done.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt inFurther advantages, features and details of the invention result from the following description more preferred Exemplary embodiments and with reference to the drawing; this shows in
Fig. 1 einen teilweise dargestellten Querschnitt durch einen Teil eines Rades eines Fahrrades mit Kettenschaltung; Figure 1 is a partially shown cross section through part of a wheel of a bicycle with derailleur.
Fig. 2 einen teilweise dargestellten Querschnitt durch einen Teil eines Rades eines Fahrrades mit Nabenschaltung. Fig. 2 shows a partially shown cross section through part of a wheel of a bicycle with hub gear.
Gemäss Fig. 1 ist eine Steckachse 1 eines Antriebsrades eines Fahrrades gezeigt, wobei die Steckachse 1 beidseitig von jeweils einer Gabelstange 2 bzw. 3 gehalten wird. Zum Festlegen der Steckachse 1 zwischen den beiden Gabelstangen 2 und 3 ist eine Hutmutter 4 vorgesehen.As shown in FIG. 1, a plug-in axle 1 of a drive wheel of a bicycle is shown, in which the axle 1 is held on both sides by in each case a fork rod 2 and 3 respectively. A cap nut 4 is provided for fixing the thru-axle 1 between the two fork rods 2 and 3 .
Auf der Steckachse 1 sitzt fest eine Scheibe 5 auf, mit der im vorliegenden Ausführungsbeispiel einstückig ein Wandring 6 verbunden ist, der etwa rechtwinklig von der Scheibe 5 abragt. Dieser Wandring 6 stützt sich gegen die Steckachse 1 hin gegen zwei Lager 7.1 bzw. 7.2 ab, wobei das Lager 7.1 einerseits gegen eine Schulter 8 des Wandringes 6 anschlägt. Zwischen den beiden Lagern 7.1 und 7.2 befindet sich ein Abstandsring 9. Das Lager 7.2 ist zwischen dem Abstandsring 9 und einem Sprengring 10 angeordnet.A disc 5 is fixedly seated on the thru-axle 1 , with which in the present exemplary embodiment a wall ring 6 is connected in one piece, which protrudes from the disc 5 at approximately a right angle. This wall ring 6 is supported against the thru-axle 1 against two bearings 7.1 and 7.2 , the bearing 7.1 on the one hand striking against a shoulder 8 of the wall ring 6 . A spacer ring 9 is located between the two bearings 7.1 and 7.2 . The bearing 7.2 is arranged between the spacer ring 9 and a snap ring 10 .
Gegen die Lager 7.1 und 7.2 dreht ein Innenring 11, wobei sich dieser wiederum gegen die Steckachse 1 über zwei Lager 12 und 13 abstützt. Das Lager 13 wird einerseits von einer Schulter 14 des Innenringes 11 und einem Absatz 15 gehalten, andererseits ist es von einem weiteren Abstandsring 16 lagefixiert. Der Fixierung des Lagers 12 dient ein Ring 17, der sich andererseits gegen die Scheibe 5 abstützt und der Steckachse 1 aufsitzt, sowie ein Sprengring 18, der in dem Innenring 11 sitzt.An inner ring 11 rotates against the bearings 7.1 and 7.2 , which in turn is supported against the thru axle 1 via two bearings 12 and 13 . The bearing 13 is held on the one hand by a shoulder 14 of the inner ring 11 and a shoulder 15 , on the other hand it is fixed in position by a further spacer ring 16 . The bearing 12 is fixed by a ring 17 , which is supported on the other hand against the disk 5 and the quick-release axle 1 , and a snap ring 18 which is seated in the inner ring 11 .
Dem Innenring 11 ist ferner eine Aufnahme für eine Aufnahme für ein Ritzel 19 angeformt, auf welches nicht näher gezeigte Kettenräder einer Kettenschaltung aufgesetzt werden können.A receptacle for a receptacle for a pinion 19 is also formed on the inner ring 11 , onto which chain sprockets (not shown in more detail) of a derailleur gear can be placed.
Von dem Innenring 11 ragt etwa parallel zur Scheibe 5 ein Ringflansch 20 auf, mit dem über Schreiben 21 eine Seitenwand 22 verbunden ist. Mit dieser Seitenwand 22 ist bevorzugt einstückig auch ein Flanschring 23 verbunden, von dem nach oben zwei Speichenflansche 24.1 und 24.2 abragen. Der Flanschring 23 erstreckt sich in etwa parallel zum Innenring 11 bis zur Scheibe 5 und bildet mit der Scheibe 5 sowie dem Wandring 6 einen Innenraum 25 aus, in dem ein Elektromotor, vorzugsweise aus Rotor 26 und Stator 27, angeordnet ist. Dabei ist der Flanschring 23 von dem Rotor 26 des Motors unterlegt, während der Stator 27 auf dem Wandring 6 festgelegt ist.From the inner ring 11 , an annular flange 20 projects approximately parallel to the disk 5 , to which a side wall 22 is connected via letter 21 . A flange ring 23 , from which two spoke flanges 24.1 and 24.2 protrude upwards, is preferably also connected in one piece to this side wall 22 . The flange ring 23 extends approximately parallel to the inner ring 11 up to the disk 5 and forms an inner space 25 with the disk 5 and the wall ring 6 , in which an electric motor, preferably composed of a rotor 26 and a stator 27 , is arranged. The flange ring 23 is underlaid by the rotor 26 of the motor, while the stator 27 is fixed on the wall ring 6 .
In diesem Raum 25 sowie ggf. einem weiteren Raumteil 25.1 neben dem Wandring 6 und nach aussen begrenzt durch die Seitenwand 22 befinden sich weitere Getriebeelemente 28 und eine Steuerungsplatine 29. Die Getriebeelemente 28 bestehen vor allem aus entsprechend dimensionierten Übersetzungsrädern.In this space 25 and possibly a further part 25.1 next to the wall ring 6 and bounded on the outside by the side wall 22 there are further gear elements 28 and a control board 29 . The gear elements 28 mainly consist of appropriately dimensioned transmission wheels.
Die Funktionsweise des vorliegenden Antriebs für ein
Fahrrad ist folgende:
Beim normalen Treten des Fahrrades wird die Bewegung eines
Tretrades über die entsprechenden Kettenräder auf die
Aufnahme für ein Ritzel 19 übertragen. Mit dem Ritzel 19
wird auch der Innenring 11, die Seitenwand 22 und der
Flanschring 23 mitgenommen, wodurch das Rad gedreht wird.
Der Rotor 26 dreht um den Stator 27.The operation of the present drive for a bicycle is as follows:
When the bicycle is pedaled normally, the movement of a pedal wheel is transmitted via the corresponding chain wheels to the receptacle for a pinion 19 . With the pinion 19 , the inner ring 11 , the side wall 22 and the flange ring 23 are also carried, whereby the wheel is rotated. The rotor 26 rotates around the stator 27 .
Soll der Elektromotor zugeschaltet werden, so wird eine entsprechende Steuerung über die Steuerungsplatine 29 übernommen und der Motor zugeschaltet. Dieser übernimmt dann das Drehen seines Rotores 26 und mit diesem auch das Drehen des Flanschringes 23 inkl. der Seitenwand 22, dem Innenring 11 und der Aufnahme für ein Ritzel 19. Bevorzugt weist die Kettenschaltung eine entsprechende Freischaltung auf, so dass das Tretrad nicht mitlaufen muss.If the electric motor is to be switched on, appropriate control is carried out via the control board 29 and the motor is switched on. The latter then takes over the rotation of its rotor 26 and with it also the rotation of the flange ring 23 including the side wall 22 , the inner ring 11 and the receptacle for a pinion 19 . The derailleur preferably has a corresponding activation, so that the pedal bike does not have to run.
Das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2 unterscheidet sich von demjenigen nach Fig. 1 nur dadurch, dass anstelle der Lager 12 und 13 in dem Innenring 11 eine Nabenschaltung 30 eingesetzt ist, über welche der Innenring 11, die Seitenwand 22 und der Flanschring 23 sowie der Rotor 26 drehen können. Da eine derartige Nabenschaltung handelsüblich ist, wird auf eine weitere Beschreibung verzichtet. The exemplary embodiment according to FIG. 2 differs from that according to FIG. 1 only in that instead of the bearings 12 and 13, a hub gear 30 is used in the inner ring 11 , via which the inner ring 11 , the side wall 22 and the flange ring 23 and the rotor 26 can rotate. Since such a hub gear is commercially available, no further description is given.
11
Steckachse
Thru axle
22nd
Gabelstange
Fork rod
33rd
Gabelstange
Fork rod
44th
Hutmutter
Cap mother
55
Scheibe
disc
66
Wandring
Wall ring
77
Lager
camp
88th
Schulter
shoulder
99
Abstandsring
Spacer ring
1010th
Sprengring
Snap ring
1111
Innenring
Inner ring
1212th
Lager
camp
1313
Lager
camp
1414
Schulter
shoulder
1515
Absatz
paragraph
1616
Abstandsring
Spacer ring
1717th
Ring
ring
1818th
Sprengring
Snap ring
1919th
Aufnahme für ein Ritzel
Mount for a pinion
2020th
Ringflansch
Ring flange
2121
Schraube
screw
2222
Seitenand
Sideband
2323
Flanschring
Flange ring
2424th
Speichenflansch
Spoke flange
2525th
Innenraum
inner space
2626
Rotor
rotor
2727
Stator
stator
2828
Getriebeelemente
Gear elements
2929
Steuerungsplatine
Control board
3030th
Nabenschaltung
Hub gear
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1999152580 DE19952580A1 (en) | 1999-11-02 | 1999-11-02 | Bicycle with at least one drive wheel which has gear change on axle around which rotates flange ring esp. spoke flange ring. The gear change can be chain type or hub type |
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| DE1999152580 DE19952580A1 (en) | 1999-11-02 | 1999-11-02 | Bicycle with at least one drive wheel which has gear change on axle around which rotates flange ring esp. spoke flange ring. The gear change can be chain type or hub type |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19952580A1 true DE19952580A1 (en) | 2001-05-10 |
Family
ID=7927586
Family Applications (1)
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| DE1999152580 Ceased DE19952580A1 (en) | 1999-11-02 | 1999-11-02 | Bicycle with at least one drive wheel which has gear change on axle around which rotates flange ring esp. spoke flange ring. The gear change can be chain type or hub type |
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| Country | Link |
|---|---|
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