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Title:
DRIVE UNIT WITH A LOCKING MECHANISM AND METHOD FOR LOCKING A DRIVE UNIT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/138175
Kind Code:
A1
Abstract:
A drive unit is configured to drive an electric bicycle, having an electric machine, a transmission and a casing which completely encloses the electric machine and the transmission, characterized in that the drive unit comprises a locking mechanism which is also completely enclosed by the casing, wherein the locking mechanism comprises an electric actuator and a locking element which is connected thereto, is driven by the actuator and is configured to be placed in engagement with a component of the electric machine or of the transmission and in this way to lock the latter. A method for locking a drive unit of an electric bicycle, wherein the drive unit is accommodated in a casing which completely surrounds the latter, when a closing signal is received a locking mechanism, which is also accommodated in the casing, a locking mechanism locking element, driven by an actuator of the locking mechanism is placed in engagement with a component of an electric machine or of a transmission, and said component is part of the drive unit and is releasably locked by the locking mechanism which is engaged therewith.

Inventors:
SCHMIDT FRANK (DE)
Application Number:
PCT/EP2011/056398
Publication Date:
November 10, 2011
Filing Date:
April 21, 2011
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
SCHMIDT FRANK (DE)
International Classes:
B62H5/08; B62M6/55; B62M23/02
Foreign References:
CN2771072Y2006-04-12
JP2002104272A2002-04-10
CN101181914A2008-05-21
CN200957854Y2007-10-10
CN201198337Y2009-02-25
US6057657A2000-05-02
US5633095A1997-05-27
US20070285272A12007-12-13
EP1925541A12008-05-28
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
ROBERT BOSCH GMBH (DE)
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Claims:
Antriebseinheit eingerichtet zum Antrieb eines Elektrofahrrads oder eines anderen elektromotorisch betriebenen Zweirades, mit einer elektrischen Maschine (30), einem Getriebe (40) und einem Gehäuse (20), das die elektrischen Maschine (30) und das Getriebe (40) vollständig umschließt, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (10) einen Sperrmechanismus (60-60", 62-62") umfasst, der ebenso von dem Gehäuse (20) vollständig umschlossen ist, wobei der

Sperrmechanismus einen elektrischen Aktor (60-60") und eine damit verbundenes und von dem Aktor angetriebenes Sperrelement (62-62") umfasst, das eingerichtet ist, mit einer Komponente der elektrischen Maschine (30) oder des Getriebes (40) oder einer anderen Antriebskomponente (50) innerhalb des Gehäuses (20) in Eingriff gebracht zu werden und diese dadurch zu sperren.

Antriebseinheit nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse (20) einen von dem

Gehäuse lösbaren Gehäusedeckel (70) umfasst, der einen inneren Sperreingriff (72) aufweist, wobei das Sperrelement oder eine von dem Aktor angetriebene Gehäuseverschlusskomponente (62"') eingerichtet ist, mit dem inneren

Sperreingriff (72) des Gehäusedeckels (20) in Eingriff gebracht zu werden, um das Gehäuse (20), wenn dieses verschlossen ist, von innen abzuriegeln.

Antriebseinheit nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Aktor (60-60") eingerichtet ist, in stromlosem Zustand das Sperrelement (62-62") in Eingriff mit der Komponente der elektrischen Maschine (30) oder des Getriebes (40) oder der weiteren

Antriebskomponenten (50) vorzusehen, und ferner eingerichtet ist, eine Signal abzugeben, das einen Stellzustand des Sperrelements (62-62") wiedergibt.

Antriebseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, die ferner einen Antriebsakkumulator (100) umfasst, der mit der elektrischen Maschine (30) verbunden ist, wobei das Gehäuse (20) den Antriebsakkumulator (100) vollständig umschließt.

Antriebseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, die ferner eine mit dem Aktor (60-60", 60"') verbundene Aktoransteuerelektronik (80) umfasst, die eine Codeverifikationseinheit (82) aufweist, welche einen elektrischen Anschluss oder einen Funk- oder I R-Empfänger (84) zur Eingabe eines Codesignals aufweist, wobei die Aktoransteuerelektronik (80) und die Codeverifikationseinheit (82) vollständig von dem Gehäuse (20) umschlossen sind.

Verfahren zur Sperrung einer Antriebseinheit eines Elektrofahrrads, wobei die Antriebseinheit (10) in einem diese vollständig umschließende Gehäuse (20) untergebracht ist, bei Empfang eines Schließsignals ein Sperrmechanismus, der ebenso in dem Gehäuse untergebracht ist, wird ein von einem Aktor (60-60") des Sperrmechanismus angetriebenes Sperrelement (62-62") des Sperrmechanismus in Eingriff mit einer Komponente einer elektrischen Maschine (30) oder eines Getriebes (40) oder einer weiteren Antriebskomponente (50), die Teil der

Antriebseinheit sind, gebracht, und die Komponente von dem damit in Eingriff gebrachten Sperrmechanismus lösbar gesperrt wird.

Verfahren nach Anspruch 6, wobei ein vom Gehäuse lösbarer Gehäusedeckel (70) mittels eines inneren Sperreingriffs (72) durch das Sperrelement gesperrt wird oder durch eine Gehäuseverschlusskomponente (62"') gesperrt wird, die vom Aktor bewegt wird, um das Gehäuse (20), wenn dieses verschlossen ist, von innen abzuriegeln.

Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei durch den Aktor (60-60") das

Sperrelement (62-62") in stromlosem Zustand des Aktors in Eingriff mit der Komponente der elektrischen Maschine oder des Getriebes oder der weiteren Antriebskomponente (50) ist und die Komponente in stromlosem Zustand sperrt, und wobei der Aktor ferner ein Signal vorsieht, das einen Stellzustand des

Sperrelements (62-62") wiedergibt.

Verfahren nach Anspruch 6, 7 oder 8, wobei eine mit dem Aktor (60-60") verbundene Aktoransteuerelektronik (80), die von dem Gehäuse vollständig umschlossen ist, ein Codesignal auf elektrische Weise, über Funk oder über Infrarotübertragung empfängt, das Codesignals anhand eines in der

Aktoransteuerelektronik (80) oder in einer Codeverifikationseinheit (82) der Aktoransteuerelektronik (80) gespeicherten Codesignals verifiziert und bei positiver Verifizierung den Aktor zur Aufhebung der Sperrung ansteuert.

10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Ansteuerelektronik anhand eines

Bewegungs- oder Betätigungssensors eine Bewegung oder Betätigung des Elektrofahrrads erfasst, auf diese Erfassung hin ein Codeanfragesignal auf elektrische Weise, per Funk oder mittels Infrarotübertragung abgibt, ein mobiles Schlüsselelement (90) das Codeanfragesignal erfasst und auf diese Erfassung hin das Codesignal abgibt, das von der Aktoransteuerelektronik (80) empfangen und verifiziert wird, um bei positiver Verifizierung durch Ansteuerung des Aktors mittels der Aktoransteuerelektronik (80) die Sperrung aufzuheben.

Description:
Beschreibung Titel

Antriebseinheit mit Sperrmechanismus und Verfahren zur Sperrung einer

Antriebseinheit

Stand der Technik

Auf dem Gebiet der Erfindung, das Wegfahrsperren für Elektrofahrräder oder auch andere elektromotorisch betriebene Zweiräder (z.B. Elektro-Scooter) betrifft, sind externe mechanische Sperrmechanismen bekannt, mit denen das Elektrofahrrad durch mechanische Verbindung an feststehende Gegenstände oder durch mechanische Sperrung von Radkomponenten gesichert werden. Da die mechanischen

Sperrelemente jedoch von außen zugänglich sind, besteht kein Schutz vor

Manipulation.

Weiterhin sind für Elektrofahrräder Mechanismen bekannt, mit denen der elektrische Antrieb nicht angestellt werden kann, vgl. Internetseite www.my-ebike.de/sparta.php, die das Elektrofahrrad Nibur - Sparta ION beschreibt. Trotz der Sperrung kann das Elektrofahrrad beispielsweise verbracht werden oder einfach ohne elektrischen Antrieb benutzt werden. Es sind auch Verfahren bekannt, in welchen der Elektromotor elektrisch kurzgeschlossen wird, um so einen Wegfahrschutz zu gewährleisten.

Die Sperrmechanismen sind daher nicht geeignet, das Fahrrad vollständig zu schützen, es verbleibt immer eine Möglichkeit, entweder die zugänglichen

Sperrmechanismen zu manipulieren oder zumindest das Fahrrad an einen Ort zu verbringen, an dem die Sperre durch Manipulation aufgehoben wird, ohne den Wert oder die Funktion des Fahrrads zu beeinträchtigen.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, einen Sperrmechanismus und ein

Sperrverfahren vorzusehen, mit dem Elektrofahrräder besser vor Diebstahl geschützt werden können. Offenbarung der Erfindung

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Antriebseinheit nach Anspruch 1 und das

Verfahren nach Anspruch 6.

Das der Erfindung zugrunde liegende Konzept ist es, eine mechanische Sperre von außen unzugänglich in einem Gehäuse einer Antriebseinheit unterzubringen, wobei das Gehäuse alle zur Sperrung wesentlichen Komponenten umschließt. Diese wesentlichen Komponenten sind alle Komponenten, deren Manipulation zur Aufhebung der Sperre führen kann. Es ist daher vorgesehen, dass das Gehäuse der

Antriebseinheit das Getriebe und der Motor umschließt. Das Gehäuse oder ein Teil hiervon kann in dem Fahrzeugrahmen integriert sein, d.h. stoffschlüssig oder mittels anderer mechanischer Verbindungen. Das Gehäuse selbst ist nicht mit üblichen Mitteln zu öffnen, bei der Verwendung von Schraubverbindungen, um Gehäuseteile zu verbinden, sind diese geschützt und nur mit proprietären Schlüsselformen zu öffnen. Vorzugsweise ist das Gehäuse hermetisch abgeschlossen. Dadurch ist gewährleistet, dass eine versuchte Manipulation zu bleibenden Schäden am Antrieb (zumindest am Gehäuse) führt, so dass aufgrund des damit verbundenen Wertverlustes eine

Manipulation nicht lohnt. Vorzugsweise sind sämtliche Komponenten, mit denen die

Sperrung aufgehoben werden kann, innerhalb des Gehäuses vorgesehen. Da ebenso der Motor in dem Gehäuse vorgesehen ist, kann auch eine Motorverbindung zwischen Getriebe und Motor nicht manipuliert werden, beispielsweise mit dem

Manipulationsziel, den Motor zu aktivieren, um das Elektrofahrrad zu bewegen. Eine besondere Ausführungsform sieht vor, dass das Gehäuse mittels eines

Gehäusedeckels zu öffnen ist, beispielsweise zur Wartung oder zum Einbau der Komponenten, dieser jedoch von dem Gehäuseinneren aus gesperrt werden kann. Alle Komponenten, deren Manipulation zur Öffnung des Gehäusedeckels führen kann, sind von dem Gehäuse vollständig umschlossen (wenn das Gehäuse mit dem

Gehäusedeckel verschlossen ist).

Die Erfindung betrifft daher eine Antriebseinheit, die zum Antrieb eines Elektrofahrrads eingerichtet ist und mit diesem verbunden ist. Vorzugsweise sind alle manipulierbaren Verbindungselemente der Verbindung von Antriebseinheit und Elektrofahrrad, bsp. Schraubverbindungen oder andere lösbaren Verbindungselemente, innerhalb des

Gehäuses vorgesehen. In die Antriebseinheit umfasst eine elektrische Maschine (bsp. ein DC-Motor), vorzugsweise mit Ansteuerelektronik, und ein Getriebe, das mit der elektrischen Maschine verbunden ist, die beide von dem Gehäuse umschlossen sind. Falls die Antriebseinheit ferner Kurbelantriebselemente umfasst, sind zumindest einige hiervon (bis auf Kurbel und Pedale) in dem Gehäuse untergebracht. Die

Antriebseinheit umfasst einen Sperrmechanismus, der ebenso von dem Gehäuse vollständig umschlossen ist. Der Sperrmechanismus umfasst einen elektrischen Aktor und eine damit verbundenes und von dem Aktor angetriebenes Sperrelement. Das Sperrelement kann ein individuelles Maschinenelement sein, bsp. ein Riegel, oder kann ein mechanisch bewegtes Element des Aktors sein, beispielsweise ein magnetisch bewegter Anker oder ein magnetisches Element, auf das ein Magnetfeld bsp. einer Spule wirkt. Das Sperrelement ist gegenüber der elektrischen Maschine oder gegenüber dem Getriebe angeordnet, um in dieses in einer ersten Position einzugreifen, um bewegliche Teile der Maschine oder des Getriebes oder einer weiteren Antriebskomponente (beispielsweise eine Komponente des Pedalantriebs) an einer Bewegung zu hindern, die bei der Bewegung bzw. bei dem Antrieb des Fahrrads notwendigerweise bewegt werden. Beispielsweise kann das Sperrelement ein

Sperrriegel, ein Sperrhaken oder eine Raste sein, die in ein Zahnrad der Maschine oder des Getriebes oder des Pedalantriebs eingreift und von diesem durch Betätigen des Aktors lösbar ist. Ferner kann das Sperrelement gegenüber einem

Tretlagerelement (des Pedalantriebs) angeordnet sein, um dieses zu sperren, wobei das Tretlagerelement als Element einer Pedalantriebseinheit angesehen wird, die einen Teil der Antriebseinheit bildet, der von dem Gehäuse umschlossen ist. Das Sperrelement sowie das bewegliche Element des Antriebs (d.h. des Elektroantriebs oder des Pedalantriebs des Elektrofahrrads), das mittels des Sperrelements in seiner Bewegung gehindert wird, wenn der jeweilige Antrieb aktiv ist, sind von dem Gehäuse umschlossen. Die Komponente der elektrischen Maschine oder des Getriebes (oder des Pedalantriebs), mit dem das Sperrelement in Eingriff gebracht wird, wird durch das Sperrelement gesperrt.

Die vollständige Umschließung von für die Fortbewegung notwendigen Komponenten durch das Gehäuse verhindert eine Manipulation. Als vollständig Umschließung durch das Gehäuse wird auch eine Umschließung bezeichnet, die externe, begrenzte Öffnungen frei lässt, durch die beispielsweise ein elektrischer Anschluss, ein elektrischer Leiter oder eine mechanische Antriebsverbindung (bsp. die zum

Antriebsrad führende Kette) führt.

Insbesondere betrifft die Erfindung Mittelantriebe von Fahrrädern, bei denen die elektrische Maschine über der Kurbel angeordnet ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Gehäuse einen von dem Gehäuse lösbaren Gehäusedeckel, beispielsweise zur Wartung oder zum Einbau von Komponenten in das Gehäuse. Der Gehäusedeckel weist einen inneren Sperreingriff auf, der sich in dem Gehäuse erstreckt; das Gehäuse umschließt den Sperreingriff und trennt diesen von der Umgebung des Gehäuses. Das Sperrelement oder eine von dem Aktor angetriebene Gehäuseverschlusskomponente ist vorgesehen, um mit dem inneren Sperreingriff des Gehäusedeckels in Eingriff gebracht zu werde. Das

Sperrelement (welches auch in Eingriff mit dem Getriebe und/oder der elektrischen Maschine und/oder einer Pedalantriebkomponenten gebracht werden kann), riegelt bei geschlossenem Gehäuse den Gehäusedeckel mittels Eingriff in den Sperreingriff ab. Alternativ riegelt bei geschlossenem Gehäuse die Gehäuseverschlusskomponente durch Eingriff in den Sperreingriff den Gehäusedeckel von innen ab. Die Abriegelung von Gehäusedeckel und Gehäuse kann durch lösbare, innere Verbindung von

Gehäuse und Gehäusedeckel mittels eines Sperrriegels, einer Sperrraste oder einer Raste als Gehäuseverschlusskomponente vorgesehen werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebseinheit ist der Aktor (und das Sperrelement bzw. Gehäuseverschlusskomponente) als Öffner ausgeführt. Daher ist der Aktor eingerichtet, in stromlosem Zustand das Sperrelement in Eingriff mit der Komponente der elektrischen Maschine oder des Getriebes vorzusehen. Zudem ist der Aktor in stromlosem Zustand eingerichtet, den

Gehäusedeckel in geschlossenem Zustand zu sperren. Eine spezifische

Ausführungsform sieht einen zusätzlichen Gehäusedeckel-Verriegelungsaktor vor, der die Gehäuseverschlusskomponente antreibt. Ein derartiger zusätzlicher

Gehäusedeckel-Verriegelungsaktor ist ebenso ein Öffner, der in stromlosem Zustand den Gehäusedeckel verriegelt, um das Gehäuse abzuschließen.

Vorzugsweise wird der Aktor auch bei Trennung der elektrischen Versorgung in seiner Position verbleiben, d.h. zwei mechanisch stabile Stellungen (entriegelt, verriegelt) vorweisen. Dadurch ist sichergestellt, dass durch Trennung der elektrischen

Versorgung der Aktor nicht entriegelt und im anderen Fall bei Entladung der Batterie nicht ungewollt verriegelt.

Als weitere Eigenschaft können der Aktor und gegebenenfalls auch der

Gehäusedeckel-Verriegelungsaktor mit einer Signalquelle vorgesehen sein, die einen aktuellen Schließzustand des entsprechenden Aktors wiedergibt, beispielsweise in Form eines binären Signals (offen/geschlossen). Die Signalquelle kann aktiv oder passiv sein, beispielsweise in Form eines elektrischen Kontakts, dessen elektrischer Widerstand den Schließzustand wiedergibt. Eine Ausführungsform der Antriebseinheit sieht vor, dass diese ferner einen

Antriebsakkumulator umfasst, der mit der elektrischen Maschine verbunden ist. Das Gehäuse umschließt den Antriebsakkumulator vollständig. Die Umschließung durch das Gehäuse (und den Gehäusedeckel) sieht vor, dass kein manipulativer Zugang von außen möglich ist, ohne das Gehäuse oder den Gehäusedeckel bleibend zu schädigen.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung, die einen gehobenen Bedienungskomfort erlaubt, umfasst die Antriebseinheit ferner eine mit dem Aktor verbundene

Aktoransteuerelektronik. Die Aktoransteuerelektronik weist eine

Codeverifikationseinheit auf. Die Codeverifikationseinheit ist mit einem elektrischen

Anschluss oder mit einem Funk- oder I R- Empfänger zur Eingabe eines Codesignals ausgestattet. Bei Verwendung eines elektrischen Anschlusses weist das Gehäuse eine nach Außen führende Durchführung oder einen von Außen zugänglichen elektrischen Kontakt auf, der das Gehäuse durchbricht, oder eine optischen oder elektrischen Durchgang um entweder die Umgebung des Gehäuses optisch mit dem

Gehäuseinneren zu verbinden, oder um einen Anschluss für einen externen I R-Sensor vorzusehen. Bei der Verwendung eines Funk- Empfängers umfasst dieser eine

Antenne, die in dem Gehäuseinneren oder an der inneren Gehäusewand vorgesehen ist, wobei zumindest ein Teil des Gehäuses für Funkwellen (z.B. 27 MHz oder 433 MHz oder andere offene Bänder) durchlässig ausgebildet ist. Die Codeverifikationseinheit weist einen dort gespeicherten Code auf und ist eingerichtet, die durch den Empfänger oder elektrischen Anschluss empfangenen Signale mit dem Code zu vergleichen. Dekodiervorrichtungen, die selbst keinen Code explizit gespeichert haben, sondern die aufgrund ihrer Dekodierfunktion valide Codes von nicht validen Codes unterscheiden können, werden im Sinne der Erfindung als Codeverifikationseinheiten betrachtet, in denen ein Code gespeichert ist, wobei der gespeicherte Code in Form der

Dekodierfunktion vorliegt.

Die Erfindung wird ferner realisiert durch ein Verfahren zur Sperrung einer

Antriebseinheit eines Elektrofahrrads. Die Antriebseinheit ist in einem Gehäuse untergebracht, das dieses vollständig umschließt. Bei Empfang eines Schließsignals ein Sperrmechanismus, der ebenso in dem Gehäuse untergebracht ist, wird ein von einem Aktor des Sperrmechanismus angetriebenes Sperrelement des

Sperrmechanismus in Eingriff mit einer Komponente einer elektrischen Maschine oder eines Getriebes gebracht. Die elektrischen Maschine bzw. das Getriebes sind Teil der Antriebseinheit. Die Komponente wird von dem damit in Eingriff gebrachten

Sperrmechanismus lösbar gesperrt. Ferner kann durch das Verfahren eine

Komponente eines Pedalantriebs gesperrt werden, wobei zumindest die Komponente des Pedalantriebs (oder weitere bzw. alles Komponenten des Pedalantriebs) innerhalb des Gehäuses angeordnet sind. Die Komponente des Pedalantriebs wird als Teil der Antriebseinheit betrachtet, sowie als Komponente, in die das Sperrelement eingreift bzw. eingreifen kann.

Das Verfahren sieht ferner vor einen Gehäusedeckel des Gehäuses zu sperren, wobei der Gehäusedeckel vom Gehäuse lösbar ist. Der Gehäusedeckel wird gesperrt mittels eines inneren Sperreingriffs, in den das Sperrelement (das auch Antriebskomponenten sperrt) beim Sperren eingreift, um diesen gegenüber dem Gehäuse zu arretieren. Der

Gehäusedeckel kann ferner durch eine (individuelle) Gehäuseverschlusskomponente gesperrt werden, die vom Aktor bewegt wird, um das Gehäuse, wenn dieses verschlossen ist, von innen abzuriegeln. Alternativ kann diese

Gehäuseverschlusskomponente von einem Gehäusedeckel-Verriegelungsaktor beim Schließen betätigt bzw. bewegt werden.

In stromlosem Zustand sperrt der Aktor und das damit verbundene Sperrelement, indem das Sperrelement in stromlosem Zustand in Eingriff mit der Komponente der elektrischen Maschine oder des Getriebes oder des Pedalantriebs ist. Dies kann mittels Federvorspannung erreicht werden oder durch eine lösbare

Schnappverbindung.

Die Gehäuseverschlusskomponente und der Gehäusedeckel-Verriegelungsaktor sperren ebenso bei stromlosem Zustand. Der Aktor und gegebenenfalls der

Gehäusedeckel-Verriegelungsaktor sieht ein Signal vor, das einen Stellzustand des

Sperrelements wiedergibt. Dies kann realisiert sein durch aktives Erzeugen eines Strom- oder Spannungssignals oder durch Vorsehen eines passiven Signals, beispielsweise ein Zustand einer elektrischen Verbindung bzw. deren elektrischer Widerstand, der abgefragt wird. Das Signal wird durch das Gehäuse hindurch abgegeben, bsp. über eine Durchleitung oder eine Funkverbindung (bei aktiver

Signalerzeugung). Das Verfahren kann in einer Ausführung, die einen erhöhten Bedienungskomfort vorsieht, mittels einer Aktoransteuerelektronik vorgesehen werden, die mit dem Aktor zur Ansteuerung des Aktors verbunden ist, und die von dem Gehäuse vollständig umschlossen ist. Die Aktoransteuerelektronik empfängt ein Codesignal auf elektrische Weise, über Funk oder über Infrarotübertragung empfängt. Die Aktoransteuerelektronik verifiziert das Codesignals anhand eines in der Aktoransteuerelektronik gespeicherten Codesignals. Bei positiver Verifizierung steuert die Aktoransteuerelektronik den Aktor zur Öffnung der Sperrung an. Die Verifizierung kann vorgesehen werden durch eine Dekodierung des empfangenen Signals mittels einer Dekodierungsfunktion der Aktoransteuerelektronik. Bei fehlgeschlagener Verifizierung eines Signals kann die

Aktivierung des Aktors für eine Zeitspanne gesperrt werden, die mit wiederholten fehlgeschlagenen Verifizierungen mit deren Anzahl an Länge zunimmt. Die Zeitspanne wird (auf Null oder auf einen Mindestwert) zurückgesetzt, wenn eine positive

Verifizierung erzielt wurde. Ferner können Signale unterdrückt werden, die

Mindestanforderungen nicht erfüllen, um Sperrungen durch zufällige Störsignale zu vermeiden. Die Mindestanforderungen betreffen beispielsweise eine bestimmte Spektrumsform, beispielsweise das Vorliegen eines bestimmten Trägersignals.

Eine Ausführungsform mit weiterhin gesteigertem Bedienungskomfort sieht vor, eine Bewegung oder eine Betätigung des Elektrofahrrads mittels eines Bewegungs- oder

Betätigungssensors zu erfassen. Wird die Bewegung oder Betätigung erfasst, wird ein Codeanfragesignal auf elektrische Weise, per Funk oder mittels Infrarotübertragung abgegeben, vorzugsweise von der Aktoransteuerelektronik bzw. einer

Kommunikationskomponente hiervon. Ein mobiles Schlüsselelement erfasst das Codeanfragesignal erfasst gibt auf diese Erfassung hin das Codesignal ab. Das

Codesignal wird von der Ansteuerelektronik empfangen und verifiziert. Bei positiver Verifizierung wird durch Ansteuerung des Aktors mittels der Aktoransteuerelektronik die Sperrung geöffnet. Dies ermöglicht eine Aktivierung bzw. Öffnung des

Sperrmechanismus, ohne spezifisch einen Schlüssel zu verwenden. Beispielsweise kann als Betätigungssensor ein Sensor verwendet werden, der das Auflegen einer

Hand an den Sattel, den Rahmen oder den Lenker erfasst, bsp. kapazitiv. Ferner ist eine Betätigung des Pedals möglich, die von einem Pedalsensor erfasst wird. Diese Betätigung entspricht einem üblichen ersten Schritt vor der Benutzung des

Elektrofahrrads. Die Betätigung führt zum Absenden einer Codeanfrage. Wenn der berechtigte Fahrer sich am Elektrofahrrad befindet, der das mobile Schlüsselelement trägt (bsp. in der Hosentasche), wird die Codeanfrage automatisch von dem mobilen Schlüsselelement erwidert, woraufhin die Sperrung automatisch nach Empfang des validen Codes, der von dem Schlüsselelement gesendet wird, aufgehoben wird. Es ist daher nicht erforderlich, das Schlüsselelement an eine bestimmte Stelle des Fahrrads zu führen, noch sind Codeeingaben erforderlich. In einer alternativen Ausführungsform wird der Code an einer Eingabeschnittstelle des

Elektrofahrrads eingegeben, entweder durch Bedienung von Tasten durch den Fahrer oder durch Übertragung eines Codesignals von einem (anderen) mobilen

Schlüsselelement, das an die Eingabeschnittstelle temporär angeschlossen ist, an die Aktoransteuerelektronik. Ein derartiges mobiles Schlüsselelement weist keinen Empfänger auf, um eine Codeanfrage zu empfangen, sondern nur einen betätigbaren

Codegenerator.

Ferner das Verfahren vorsehen, dass die Aktoransteuerelektronik regelmäßig, beispielsweise periodisch mit einer Frequenz von 1 Hz, oder einmal pro 10 oder 20 sec. eine Codeanfrage absendet. Wenn das Fahrrad abgestellt wird, so bleibt die

Übertragung des Codes bzw. der Empfang der Anfrage aus, wenn der Fahrer und somit das mobile Schlüsselelement sich aus der Reichweite des Senders bzw.

Empfängers bewegt. Dadurch wird das Fahrrad automatisch gesperrt, ohne weiteres zutun des Fahrer. Dies kann in der erfindungsgemäßen Antriebseinheit implementiert sein, indem die Aktoransteuerelektronik bzw. deren Codeverifikationseinheit einen

Sender umfasst, der eingerichtet ist, periodisch eine Codeanfrage zu senden, vorzugsweise per Funk. Damit wird ferner ausgeschlossen, dass das Abschließen vom Fahrer vergessen wird, da durch die Entfernung des Fahrers das Elektrorad automatisch blockiert wird.

Die Erfindung wird ferner umgesetzt durch eines der oben beschriebenen

Schlüsselelemente, in Hinblick auf Ihre Funktion komplementär zu der damit koppelbaren Aktoransteuerelektronik sind.

Der Code bzw. die Dekodierfunktion ist vorzugsweise permanent gespeichert in einem nicht-flüchtigen Speicher (bsp. ein festverdrahteter Speicher, bsp. ein gebrannter EPROM oder ein Flash-Speicher) , um zu verhindern, dass sich der Code bei längerem Ausbleiben von elektrischer Spannung zurücksetzt oder die Aktoransteuerelektronik zurücksetzt, wodurch eine Manipulation möglich wäre. Alternativ oder in Kombination hierzu kann eine separate Pufferbatterie in der Antriebseinheit vorgesehen sein, die die Aktoransteuerelektronik oder zumindest die Speicher, die den Code halten, für längere Zeit mit Spannung versorgt, wenn der Antriebsakkumulator leer ist. Die Pufferbatterie versorgt vorzugsweise auch den Programmspeicher oder ggf. auch den

Mikroprozessor, auf dem das Programm des Programmspeichers abläuft, längere Zeit mit Spannung. Die Versorgung durch die Pufferbatterie kann auf 1 oder 5 Jahre ausgelegt sein.

Während der Sperrmechanismus, der eine Komponente des Motors, des Getriebes oder des Pedalantriebs sperrt, in geöffnetem Zustand diese Komponenten vollständig freigibt, öffnet das Sperrelement bzw. die Gehäuseverschlusskomponente den

Gehäusedeckel nicht automatisch. Vielmehr hält ein weiteres, vorzugsweise von außen betätigbares Element den Gehäusedeckel verriegelt, und eröffnet somit lediglich die Möglichkeit den Gehäusedeckel zu öffnen. Im verriegelten Zustand schließen das außen betätigbare Element sowie das Sperrelement bzw. die

Gehäuseverschlusskomponente den Gehäusedeckel. Beide Verschlusskomponenten müssen geöffnet werden, um den Gehäusedeckel zu entfernen. Alternativ kann ein spezieller Code zur Öffnung des Gehäusedeckels vorgesehen sein, der sich von dem Code zur Öffnung der Sperre des Antriebs unterscheidet.

Kurze Beschreibung der Figuren

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Figur dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Es zeigt:

Figur 1 eine erfindungsgemäße Ausführung der Antriebseinheit incl. einiger spezifischer Ausführungsvarianten

Ausführungsbeispiele

In Figur 1 ist eine Antriebseinheit 10 schematisch dargestellt, die ein Gehäuse 20 umfasst. Die Antriebseinheit 10 umfasst ferner eine elektrische Maschine 30, ein Getriebe 40 sowie Teile des Pedalantriebs 50, die jeweils in dem Gehäuse angeordnet sind. Die Antriebseinheit 10 umfasst einen Sperrmechanismus, der einen elektrischen Aktor 60 und ein davon angetriebenes Sperrelement 62 umfasst. Alternative

Sperrmechanismen sind gestrichelt dargestellt und umfassen jeweils einen elektrischen Aktor 60' bzw. 60" und ein davon angetriebenes Sperrelement 62' bzw. 62".

Das Sperrelement 62 kann von Aktor 60 in Eingriff mit einer Komponente des

Getriebes 40 gebracht werden, das Sperrelement 62' kann von Aktor 60' in Eingriff mit einer Komponente des Motors 30 gebracht werden, und das Sperrelement 62' kann von Aktor 60' in Eingriff mit einer Komponente eines Teils des Pedalantriebs gebracht werden. Diese Komponenten sind Komponenten, die sich notwendigerweise drehen, wenn das Elektrofahrrad gefahren wird bzw. angetrieben wird. Als Teil des

Pedalantriebs kann das Tretlager angesehen werden, das in dem Gehäuse

vorgesehen ist (wobei das Gehäuse auch das Tretlagergehäuse umschließen kann oder ein Teil des Gehäuses 20 auch durch einen Abschnitt des Tretlagergehäuses gebildet sein kann). Ein Gehäusedeckel 70 ist Teil des Gehäuses 20 und weist einen inneren Sperreingriff

72 auf, relativ zu dem eine Gehäuseverschlusskomponente 62"' (gestrichelt dargestellt) angeordnet ist. Diese kann über eine mechanische Verbindung 64 mit einem Sperrelement 62' verbunden sein, so dass der Aktor 60' sowohl Sperrelement 62' als auch Gehäuseverschlusskomponente 62"' betätigt. Der Gehäusedeckel 70 ist über ein innenliegendes Scharnier 74 mit dem Gehäuse an einer Seite des

Gehäusedeckel 70 verbunden, die dem inneren Sperreingriff 72 gegenüberliegt. Das Scharnier 74 ist wie der Sperreingriff 72 innerhalb des Gehäuses 20 und somit geschützt angeordnet. In einer alternativen Ausführungsform (nicht dargestellt) werden das gleiche

Sperrelement bzw. unterschiedliche Abschnitte des gleichen Sperrelements zum Eingriff in eine Komponente des Motors/des Getriebes/der Pedalantriebs und zum Eingriff in den inneren Sperreingriff verwendet. Grundsätzlich kann auch ein Aktor mehrere Sperrelemente betätigen, die in unterschiedliche Komponenten sperrend eingreifen, wenn die Antriebseinheit gesperrt wird.

Weiterhin kann, wie mit einer Punktlinie dargestellt ist, ein zusätzlicher Gehäusedeckel- Verriegelungsaktor 60"' vorgesehen sein, der die nur Gehäuseverschlusskomponente 62"' betätigt.

Alle Aktoren 60 - 60"' sind an eine Aktoransteuerelektronik 80 angeschlossen. Diese kann als Mikrocontroller mit zugehörigem Speicher und darin hinterlegtem Programm ausgebildet sein. Die Aktoransteuerelektronik 80 umfasst eine Codeverifikationseinheit 82, die mit einer Funkmodul 84 der Aktoransteuerelektronik 80 verbunden ist. Dadurch kann die Aktoransteuerelektronik 80 per Funkverbindung 86 Kontakt mit einem mobilen Schlüsselelement 90 aufnehmen. Die Funkverbindung 86 ist vorzugsweise bidirektional oder semi-bidirektional. Das Funkmodul 84 kann dann eine Codeanfrage absenden, die über die Funkverbindung 86 in einer Richtung von dem mobilen Schlüsselelement 90 empfangen wird. Dieses übermittelt über die Funkverbindung 86 in

entgegengesetzter Richtung den Code, der von der Codeverifikationseinheit 82 überprüft wird. Bei korrektem Code (positive Verifizierung) gibt die

Codeverifikationseinheit 82 ein entsprechendes Signal ab, um die

Aktoransteuerelektronik 80 zum Öffnen zu veranlassen, indem die Aktoren 60 - 60" oder auch 60"'entsprechend betätigt werden.

Die in Fig. 1 dargestellt Ausführungsform (durchgezogene Linien) umfasst einen Antriebsakkumulator 100, der in dem Gehäuse 20 untergebracht ist. Alternativ

(gestrichelte Linie) umfasst das Gehäuse einen Energieanschluss 110, an den ein externer Antriebsakkumulator 100' anschließbar ist. Das Gehäuse umfasst ferner einen optionalen Ladeanschluss 120 (gestrichelt dargestellt), der mit dem internen

Antriebsakkumulator 100 verbunden ist.

Das Gehäuse umfasst ferner Befestigungsmittel 130, um das Gehäuse an einem Elektrofahrrad (nicht dargestellt) befestigen zu können. Die schematisch dargestellten Befestigungsmittel 130 umfassen lösbare Komponenten in Form von

Schraubverbindungen 132 a, b, die innerhalb des Gehäuses 20 angeordnet sind. Diese sind zum einen durch das Gehäuse 20 geschützt und erlauben zum anderen die Montage der Antriebseinheit 10 an ein Elektrofahrrad (nicht dargestellt). Die

Befestigungsmittel erstrecken sich durch Öffnungen des Gehäuses 10 nach außen. Trotz dieser Öffnungen (und der Öffnungen 110, 120) sowie weiterer Öffnungen zum mechanischen Abtrieb und mechanischen Pedalantrieb (nicht dargestellt) umschließt das Gehäuse 20 die darin vorliegenden Elemente vollständig.