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Title:
BICYCLE FRAME HAVING AN INTEGRATED MOTOR, AND BICYCLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/227615
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a bicycle frame (1) comprising: a bracket (4) which is intended to accommodate a drive motor; and a drive motor, the motor housing (3) of which is in part accommodated in the bracket (4), the bicycle frame (1) having a frame element which is in the form of a tube or strut and which is connected to the bracket (4). According to the invention, the motor housing (3) extends beyond the bracket (4) into the frame element.

Inventors:
THIEMANN VOLKER (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/063812
Publication Date:
November 30, 2023
Filing Date:
May 23, 2023
Export Citation:
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Assignee:
AT ZWEIRAD GMBH (DE)
International Classes:
B62M6/55; B62K19/34
Foreign References:
DE202017003771U12017-08-04
DE102021207891A12022-02-03
US20200062329A12020-02-27
US20160303961A12016-10-20
DE102018212842A12019-02-07
Attorney, Agent or Firm:
HABBEL, Ludwig ("Lutz") (DE)
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Claims:
Ansprüche:

1. Fahrradrahmen (1 ), mit einer Halterung (4), die zur Aufnahme eines Antriebsmotors bestimmt ist, und mit einem Antriebsmotor, dessen Motorgehäuse (3) teilweise in der Halterung (4) aufgenommen ist wobei der Fahrradrahmen (1 ) ein als Rohr oder Strebe ausgestaltetes Rahmenelement aufweist, das an die Halterung (4) anschließt, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Motorgehäuse (3) über die Halterung (4) hinaus in das Rahmenelement erstreckt.

2. Fahrradrahmen nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Motorgehäuse (3) in dem Rahmenelement befestigt ist.

3. Fahrradrahmen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenelement als Unterrohr (6) ausgestaltet ist, welches von einem Steuerrohr des Fahrradrahmens (1 ) zu der Halterung (4) verläuft.

4. Fahrradrahmen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenelement als Sattelrohr (7) ausgestaltet ist, welches zur Aufnahme eines Sattels oder einer Sattelstütze bestimmt ist und zu der Halterung (4) verläuft.

5. Fahrradrahmen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenelement als Kettenstrebe (8) ausgestaltet ist, welche an die Halterung (4) anschließt und zu dem Be- reich verläuft, wo der Fahrradrahmen (1 ) eine Aufnahme für ein Hinterrad aufweist.

6. Fahrradrahmen nach einem der vorhergehenden Ansprü- ehe, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Motorgehäuse (3) über die Halterung (4) hinaus in zwei Rahmenelemente erstreckt. 7. Fahrrad, mit einem Fahrradrahmen (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, und mit einem Antriebsmotor, dessen Motorgehäuse (3) teilweise in der Halterung (4) und teilweise in wenigstens einem der an die Halterung (4) anschließenden Rahmenelemente aufgenommen ist.

Description:
"Fahrradrahmen mit Motorintegration, und Fahrrad"

Beschreibung:

Die Erfindung betrifft einen Fahrradrahmen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .

Ein gattungsgemäßer Fahrradrahmen ist aus der Praxis bekannt. Als E-Bikes und Pedelecs werden Fahrräder bezeichnet, die einen elektrischen Antriebsmotor aufweisen. Abgesehen von Bauformen, bei denen der Antriebsmotor im Vorderrad oder im Hinterrad angeordnet ist, ist eine Bauform weitverbreitet, bei welcher der elektrische Antriebsmotor im Fahrradrahmen gehalten ist. Der Fahrradrahmen weist zu diesem Zweck eine Halterung auf, die in der Praxis als Motor-Bracket bezeichnet wird. Das Motorgehäuse des elektrischen Antriebmotors taucht in diese Halterung ein und ist an der Halterung befestigt, beispielsweise mit der Halterung verschraubt. An die Halterung schließen Rahmenelemente des Fahrradrahmens an, wie z.B. ein Unterrohr, welches von der Halterung schräg nach vorn und aufwärts zu einem Steuerrohr des Fahrradrahmens verläuft, oder ein Sattelrohr, welches von der Halterung nach oben zu einem Sattel bzw. einer Sattelstütze verläuft, oder eine Kettenstrebe, die von der Halterung nach hinten zu einem Ausfallende des Fahrradrahmens verläuft, welches die Achse des Hinterrades aufnimmt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Fahrradrahmen dahingehend zu verbessern, dass dieser im Bereich der Halterung möglichst kompakt ausgestaltet ist. Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Fahrrad zu schaffen, das im Bereich der Motorhalterung möglichst kompakt ausgestaltet ist.

Diese Aufgabe wird durch einen Fahrradrahmen nach Anspruch 1 gelöst sowie durch ein Fahrrad nach Anspruch 7. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung schlägt mit anderen Worten vor, die Halterung so kurz auszugestalten, dass das Motorgehäuse sich bis in ein an die Halterung anschließendes Rahmenelement erstreckt, so dass auch dieses Rahmenelement für die Aufnahme des Motorgehäuses genutzt wird. Durch die dementsprechend kürzere Ausgestaltung der Halterung wird der Fahrradrahmen im Bereich der Halterung besonders kompakt ausgestaltet, was sich in mehrfacher Hinsicht vorteilhaft auswirken kann:

Bei einem klassischen Fahrradrahmen, der als Rahmenelemente unter anderem ein Unterrohr, ein Sattelrohr und eine Kettenstrebe aufweist, die bei motorlosen Fahrrädern im Bereich des Tretlagers oder bei motorisierten Fahrrädern im Bereich der Motor- Halterung zusammenlaufen, kann erwartungsgemäß die Stabilität des Fahrradrahmens dadurch verbessert werden, dass die drei genannten Rahmenelemente auf möglichst engem Raum zusammenlaufen.

Die vorschlagsgemäß verkürzte Halterung kann aus optischen Gründen vorteilhaft sein, sowohl bei dem oben erwähnten klassischen Fahrradrahmen als auch bei anderen Rahmenkonstruktionen.

Die Verkleinerung der Halterung ist wirtschaftlich vorteilhaft. Die Halterung ist üblicherweise als Formteil ausgestaltet, was im Vergleich zu anderen Bauteilen höhere Fertigungskosten bedeutet, so dass sich eine Verkleinerung der Halterung für die Herstellung des Fahrradrahmens und somit auch des Fahrrads wirtschaftlich vergleichsweise stark auswirkt.

Dadurch, dass sich Bereiche des Motorgehäuses in ein an die Halterung anschließendes Rahmenelement erstrecken, wird die Möglichkeit geschaffen, das Motorgehäuse anders als bislang üblich auszurichten, beispielsweise schräg nach vom ansteigend auszurichten, oder das Motorgehäuse grundsätzlich etwas höher als bislang üblich anzuordnen, indem es beispielsweise sowohl in das Unterrohr als auch in das Sattelrohr des Fahrradrahmens eintaucht. Durch den gewonnenen Freiraum unterhalb des Motorgehäuses werden Beschädigungsgefahren für den Motor oder zumindest das Motorgehäuse reduziert.

Ausgehend von der oben erwähnten klassischen Rahmenkonstruktion, bei welcher der Fahrradrahmen ein Unterrohr, ein Sattelrohr und eine Kettenstrebe als Rahmenelemente aufweist, kann das Rahmenelement, welches an die Halterung anschließt und in welches sich das Motorgehäuse über die Halterung hinaus erstreckt, eines dieser drei genannten Rahmenelemente sein.

In einer Ausgestaltung kann sich das Motorgehäuse sogar in zwei an die Halterung anschließende Rahmenelemente erstrecken. Beispielsweise in das Unterrohr und in die Kettenstrebe, da diese beiden Rahmenelemente üblicherweise den größten Abstand zueinander in Längsrichtung des Fahrradrahmens aufweisen. Wenn das Motorgehäuse in diese beiden Rahmenelemente eintaucht, kann dementsprechend die Halterung besonders kurz ausgestaltet werden und die vorschlagsgemäß ermöglichten Vorteile einer kompakten Ausgestaltung des Fahrradrahmens im Bereich der Halterung können in einem besonders großen Ausmaß erreicht werden. Wenn das Motorgehäuse in das Unterrohr und das Sattelrohr eintaucht, kann eine besonders große Bodenfreiheit unterhalb des Motorgehäuses ermöglicht werden, was beispielsweise bei Fahrten über unebenem Gelände oder beim Überqueren von anderen Hindernissen wie z.B. Bordsteinkanten oder dergleichen einen besonders guten Schutz des Motorgehäuses vor eventuellen Beschädigungen ermöglicht. Ggf. kann sich das Motorgehäuse in mehr als zwei Rahmenelemente hinein erstrecken, beispielsweise in sämtliche der drei genannten Rahmenelemente in Form des Unterrohrs, des Sattelrohrs und der Kettenstrebe.

In einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Motorgehäuse nicht nur wie bislang üblich in der Halterung befestigt ist, sondern in dem Rahmenelement. Das Motorgehäuse kann diese Weise konstruktiv in die Statik des Fahrradrahmens einbezogen werden und zu einem mittragenden Element des Fahrradrahmens werden. Wenn beispielsweise zwei Befestigungsstellen vorgesehen sind, kann eine dieser beiden Befestigungsstellen in der Halterung liegen und die andere in dem Rahmenelement. Wenn sich das Motorgehäuse in zwei oder mehr Rahmenelemente erstreckt, können dementsprechend auch zwei oder mehr Befestigungsstellen in den Rahmenelementen liegen, entweder ausschließlich oder zusätzlich zu einer oder mehreren Befestigungsstellen in der Halterung.

Ein vorschlagsgemäß ausgestaltetes Fahrrad weist den vorschlagsgemäß ausgestalteten Fahrradrahmen und die damit verbundenen Vorteile auf.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand des rein schematischen Ausführungsbeispiels nachfolgend näher erläutert.

Die einzige Zeichnung zeigt dabei Teile eines Fahrrads, insbesondere ausschnittsweise einen Fahrradrahmen 1 im Bereich eines Tretlagers 2. Das Tretlager 2 wird bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel von einem Motorgehäuse 3 umgeben, in welchem auch ein elektrischer Antriebsmotor untergebracht ist, der beispielsweise über eine Kette oder einen Zahnriemen auf ein Hinterrad wirkt. Aus Übersichtlichkeit sind in der Zeichnung weder die Tretkurbeln noch die Pedale des Fahrrads dargestellt, und das Tretlager 2 ist rein schematisch angedeutet.

Das Motorgehäuse 3 ist in einer Halterung 4 gehalten, die auch als Motor-Bracket bezeichnet wird und die, von der Seite gesehen, annähernd C-förmig um einen Teilumfang des Motorgehäuses 3 verläuft. In Längsrichtung des Fahrradrahmens 1 gesehen weist die Halterung 4 einen U-förmigen, zum Motorgehäuse 3 hin offenen Querschnitt auf, in den das Motorgehäuse 3 eintaucht. Mittels einer Schraubbefestigung ist das Motorgehäuse 3 an einer Befestigungsstelle 5 in der Halterung 4 befestigt, wobei diese Befestigungsstelle 5 die hintere von zwei Befestigungsstellen darstellt, an welchen das Motorgehäuse 3 in dem Fahrradrahmen 1 befestigt ist.

An die Halterung 4 schließen drei Rahmenelemente des Fahrradrahmens 1 an: ein Unterrohr 6 verläuft von der Halterung 4 aus schräg aufwärts nach vom, zu einem Steuerrohr des Fahrradrahmens 1. In einem noch steileren Winkel aufwärts und geringfügig nach hinten verläuft ein Sattelrohr 7 von der Halterung 4 nach oben zu einer in der Zeichnung nicht dargestellten Sattelstütze, die in der Sattelrohr 7 eingesteckt ist und ihrerseits einen Fahrradsattel trägt. Von der Halterung 4 aus nach hinten erstreckt sich eine Kettenstrebe 8, die zu einem Ausfallende des Fahrradrahmens 1 verläuft.

Das Unterrohr 6 weist von diesen drei Rahmenelemente den größten Querschnitt auf. Es dient unter anderem auch zur Aufnahme eines Energiespeichers zur Energieversorgung des Antriebsmotors. Am Unterrohr 6 ist in der Zeichnung eine Aussparung 9 erkennbar, die dazu dient, den Energiespeicher in das Unterrohr 6 einsetzen zu können. Ein Anschluss 10 für ein elektrisches Kabel ist am Unterrohr 6 vorgesehen, beispielsweise um einen Frontscheinwerfer des Fahrrads an den Energiespeicher anschließen zu können und / oder eine Steuerungseinheit des Antriebsmotors an den Antriebsmotor und den Energiespeicher anschließen zu können, z.B. zum Ein- und Ausschalten des Antriebsmotors und ggf. zur Auswahl des Unterstützungsmodus, mit welchen der Antriebsmotor zu dem Pedalantrieb zugeschaltet wird.

Aufgrund der großen Querschnittsabmessungen des Unterrohrs 6 kann dieses auch einen Teil des Motorgehäuses 3 aufnehmen. Mit gestrichelten Linien ist der Verlauf des Motorgehäuses 3 dort angedeutet, wo sich das Motorgehäuse 3 über die Halterung 4 hinaus in das Unterrohr 6 hinein erstreckt. Auf diese Weise kann die Halterung 4 besonders kurz ausgestaltet werden. Die zweite Befestigungsstelle, mit welcher das Motorgehäuse 3 in dem Fahrradrahmen befestigt ist, ist mit 11 gekennzeichnet und befindet sich in dem Unterrohr 6. Auf diese Weise ist das Motorgehäuse nicht ausschließlich in der Halterung 4 befestigt, sondern verbessert die Steifigkeit des Fahrradrahmens 1 dadurch, dass es unterschiedliche Bestandteile des Fahrradrahmens 1 miteinander verbindet, nämlich die Halterung 4 und das Unterrohr 6.

Bezugszeichen:

1 Fahrradrahmen

2 Tretlager

3 Motorgehäuse

4 Halterung

5 Erste Befestigungsstelle

6 Unterrohr

7 Sattelrohr

8 Kettenstrebe

9 Aussparung

10 Anschluss

11 Zweite Befestigungsstelle