电动自行车驱动单元、用于电动自行车驱动单元的自行车车架、车架接口单元和蓄能器装置制造方法及图纸

本公开涉及一种用于布置在自行车车架的底部支架区域(R)中的电动自行车驱动单元(D

【技术实现步骤摘要】
电动自行车驱动单元、用于电动自行车驱动单元的自行车车架、车架接口单元和蓄能器装置


[0001]本公开涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的电动自行车驱动单元、一种根据权利要求30的前序部分所述的自行车车架或车架接口单元以及一种根据权利要求34的前序部分所述的蓄能器装置。

技术介绍

[0002]在以下描述中使用、未进一步限定的位置或方向指示词如“左”、“右”、“前”、“后”、“上”、“下”、“侧视图”等对应于自行车上的骑行者视角。
[0003]电动辅助驱动的越野自行车越来越受欢迎。这些自行车也被称为电动山地车或简称E
‑
MTB，分为“越野型”、“林道型”、“耐力型”和“速降型”等类别，并用于运动。
[0004]在此类应用中，对电动山地车的稳健性、车架刚度和“操控性”提出了很高的要求。在电动山地车的操控性方面，自行车的重心位置尤为重要。自行车的高重心会影响转弯性能，并增加在强烈制动减速或陡峭下坡时翻车的风险。
[0005]特别重要的是自行车重心和后轮轴之间的距离。自行车的重心在行进方向上越靠前，侧翻的危险就越高，骑行者越难以抬起前轮，特别是在没有驱动转矩辅助的情况下。
[0006]前轮抬起是最重要的驾驶技术之一，适用于各种驾驶情况。通过这种方式，可以越过较大的障碍物和台阶，或者以高速越过减速带。与自行车或没有辅助驱动的山地车相比，电池和马达的重量对此而言是重要的。
[0007]此外，在电动山地自行车中，与没有附加驱动装置的山地自行车相比，后轮轴与底部支架轴之间的距离趋于增大，因为电机也占据底部支架轴区域中的结构空间，并且因为由此在那里为后轮轮胎提供较少的径向自由空间。在全悬架自行车中，由于电动附加驱动装置，用于在底部支架的区域中的链撑之间的通常出于稳定性原因需要的桥接件的结构空间也受到影响。根据用于后轮悬架的后下叉运动情况，也可能产生与后轮悬架的相应的转动关节的结构空间冲突。
[0008]此外，在电动山地车的情况下，车架刚度以及车架重量通常通过敞开的下管结构而受到影响，所述下管结构在已知的电动山地车的情况下通常需要用于容纳驱动电池。特别地，由于踏板载荷或经由控制单元的力矩输入引起的扭转载荷可以通过具有完整的管横截面的下管明显更好地吸收，因为在闭合的管横截面的情况下抗扭转的阻力矩明显高于在这种U形的轮廓横截面的情况下。
[0009]由此也得出，封闭的管横截面具有比已知的敞开的型材横截面更好的刚度重量比。此外，用于在下管中或下管上容纳和固定驱动电池的连接元件增加了自行车车架的复杂性和重量。由于这种驱动电池与后轮轴的相当大的距离，自行车的重心进一步向前移动，不利于操控性。

技术实现思路

[0010]基于上述现有技术，本公开的目的是提供一种用于布置或集成用于电动山地车的蓄能器或蓄电池和驱动单元的解决方案，以此能够克服上述缺点。
[0011]用以达成该目的的解决方案为具有权利要求1所述特征的用于布置在自行车车架的底部支架区域中的电动自行车驱动单元，以及具有权利要求30所述特征的电动自行车驱动单元的自行车车架和车架接口单元和具有权利要求34所述特征的用于电动自行车驱动单元的蓄能器装置。优选的实施方式是从属权利要求的主题。
[0012]驱动单元通常包括电动马达装置以及具有用于容纳自行车的踏板曲柄的底部支架轴的底部支架组件。根据马达的实施方式，这种类型的驱动单元大多也包括通常与马达一起布置在共同的马达壳体中的减速传动机构，用于将辅助的马达力矩传递到底部支架轴上，然而其中也已知用于直接驱动底部支架轴的无传动机构的驱动单元。
[0013]驱动单元的特征在于用于给马达装置供能的集成式蓄能器装置。在此，集成式蓄能器装置与马达装置相邻地布置或可以如此布置，并且集成式蓄能器装置的重心在驱动单元安装在自行车车架上之后位于底部支架区域中。
[0014]这意味着，蓄能器与马达装置和底部支架组件以及必要时与减速传动机构一起在马达装置和底部支架轴之间在空间上合并，并且构造为因此集成的驱动单元，所述驱动单元在安装驱动单元之后定位在自行车的底部支架区域中。
[0015]在本公开中，“底部支架区域”是指自行车底部支架的紧邻空间环境，包括与底部支架相邻的座管和下管的直接端部区域，尤其与整个自行车下管直至自行车控制头的空间区域划界，在现有技术中，自行车控制头通常包含用于电动机装置的蓄能器装置。
[0016]术语“集成式蓄能器装置”在本公开中指的是蓄能器装置，所述蓄能器装置或者集成到马达装置的壳体中，或者与马达装置一起布置在共同的壳体中，或者所述蓄能器装置能够在独立的壳体中直接布置在马达装置的壳体上。
[0017]因此，与开头所述的现有技术不同，根据本公开的蓄能器装置定位在驱动单元的紧邻处并且因此基本上定位在底部支架组件的水平高度上。由此导致集成的驱动单元有非常低的垂直重心位置，所述重心位置仅通过在底部支架的区域中保持相应期望的离地间隙而受到限制。
[0018]此外，通过这种方式有利地减少了驱动单元或整个自行车的重心距后轮轴的间距。
[0019]因为在自行车车架中，除了后下叉之外，最宽的区域通常是底部支架容纳部，所以借助根据本公开的驱动单元，在该区域中沿轴向方向(关于底部支架轴)提供的结构空间可以比在现有技术中常见的设计明显更好地利用。
[0020]这意味着，尤其集成式蓄能器的横截面尺寸(相关于与底部支架轴的轴线平行的截面)可以明显大于布置在下管或下管的区域中的传统的蓄能器的横截面尺寸。
[0021]由于根据本公开的集成式驱动单元，相对于为了取出电池而敞开并且通常具有U形横截面的下管之现有技术，自行车车架可以实现为具有完整的，即闭合的下管横截面，由此下管的弯曲和扭转刚度、因此自行车车架的弯曲和扭转刚度可以显著增加，或者自行车车架的质量可以相应地减小。
[0022]此外，通过马达装置和蓄能器装置的集成，可以减少或节约否则对于这些组件的
电连接所需的电缆和特别是可拆卸、麻烦的插头装置，这导致进一步的成本节约和减重。
[0023]根据一种优选的实施方式，集成式蓄能器装置直接布置或可布置在马达装置的壳体上。在该实施方式中，集成式蓄能器装置可以具有自身的壳体或至少部分壳体，所述壳体或部分壳体与马达装置的壳体或壳体连接或可以与其连接。
[0024]集成式蓄能器装置与马达装置之间的这种连接尤其可以构造成可分离的，例如具有快速锁定件，由此使得使用者能够独立于马达装置地取出集成式蓄能器，例如为了充电的目的而独立于自行车的位置地取出集成式蓄能器。
[0025]通过这种方式，集成式蓄能器装置的移除也可以打开通向下管的内部空间的开口，从而可以利用该结构空间来容纳工具、较小的行李件或也用于附加电池，而不由此影响下管的封闭的管横截面。
[0026]根据另一优选的实施方式，集成式蓄能器装置至少部分地被马达装置的壳体包围或能够被包围。在此，马达装置的壳体不必是封闭的壳体，尤其是在壳体的构造用于包围蓄能器装置的区本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动自行车驱动单元(D
U
)，其用于布置在自行车车架(1)的底部支架区域(R)中，所述驱动单元(D
U
)包括电动马达装置(M
E
)以及具有底部支架轴(S
B
)的底部支架组件(A
B
)，其特征在于，所述驱动单元(D
U
)包括用于给所述马达装置(M
E
)供电的集成式蓄能器装置(S
i
)，其中，所述集成式蓄能器装置(S
i
)适于与所述马达装置(M
E
)相邻地布置，使得所述蓄能器装置(S
i
)的重心位置(C
GE
)和所述驱动单元(DU)的重心位置(C
GC
)位于所述底部支架区域(R)内。2.根据权利要求1所述的驱动单元(D
U
)，其特征在于，所述集成式蓄能器装置(S
i
)设置为用于直接布置在所述马达装置(M
E
)的壳体(H
M
)上。3.根据权利要求1或2所述的驱动单元(D
U
)，其特征在于，所述驱动单元(D
U
)设置为用于由所述马达装置(M
E
)的壳体(H
M
)至少部分地包围所述集成式蓄能器装置(S
i
)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的驱动单元(D
U
)，其特征在于，所述驱动单元(D
U
)设置为用于至少部分地将集成式蓄能器装置(S
i
)与所述马达装置(M
E
)一起布置在共同的壳体(H
C
)中。5.根据权利要求1至4中任一项所述的驱动单元(D
U
)，其特征在于，在所述驱动单元(D
U
)的运行准备状态下，所述集成式蓄能器装置(S
i
)仅固定在所述马达装置(M
E
)上，或者固定在所述马达装置(M
E
)的壳体(H
M
)上，或者固定在所述共同的壳体(H
C
)上，而不固定在所述自行车车架(1)上。6.根据权利要求1至5中任一项所述的驱动单元(D
U
)，其特征在于，所述驱动单元(D
U
)和所述集成式蓄能器装置(S
i
)是配置成用于将集成式蓄能器装置(S
i
)至少部分地布置在所述自行车车架(1)的下管(T
L
)中。7.据权利要求1至6中任一项所述的驱动单元(D
U
)，其特征在于，附加蓄能器装置(S
A
)被分配给所述驱动单元(D
U
)，其中，所述驱动单元(D
U
)和所述附加蓄能器装置(S
A
)设置为至少部分地将附加蓄能器装置(S
A
)布置在所述自行车车架(1)的下管(T
L
)中。8.根据权利要求7所述的驱动单元(D
U
)，其特征在于，所述附加蓄能器装置(S
A
)设置为用于机械地固定在所述驱动单元(D
U
)上或所述集成式蓄能器装置(S
i
)上。9.根据权利要求7或8所述的驱动单元(D
U
)，其特征在于，所述附加蓄能器装置(S
A
)集成到所述集成式蓄能器装置(S
i
)中。10.根据权利要求1至9中任一项所述的驱动单元(D
U
)，
其特征在于，在所述驱动单元(D
U
)安装在所述自行车车架(1)上的状态下，所述驱动单元(D
U
)和所述集成式蓄能器装置(S
i
)是设置为用于将集成式蓄能器装置(S
i
)的较大部分布置在所述自行车车架(1)的下管(T
L
)的外部。11.根据权利要求1至10中任一项所述的驱动单元(D
U
)，其特征在于，所述集成式蓄能器装置(S
I
)在对应于所述驱动单元(D
U
)于所述自行车车架(1)上的状态下的位置中是至少部分地位于所述底部支架轴(S
B
)的旋转轴线下方。12.根据权利要求1至11中任一项所述的驱动单元(D
U
)，其特征在于，所述集成式蓄能器装置(S
i
)的重心(C
GE
)和/或所述驱动单元(D
U
)的重心(C
GC
)，在自行车侧视图中并且在所述驱动单元(D
U
)的对应于所述驱动单元(D
U
)安装在所述自行车车架(1)上的状态下的位置中，是位于围绕所述底部支架轴(S
B
)的旋转轴线的半径为175mm(R1)的圆周内，优选位于半径为125mm(R3)的圆周内，特别优选位于半径为100mm(R4)的圆周内。13.根据权利要求12所述的驱动单元(D
U
)，其特征在于，所述集成式蓄能器装置(S
i
)的重心(C
GE
)和/或所述驱动单元(D
U
)的重心(C
GC
)，在从右侧并且关于所述底部支架轴(S
B
)的旋转轴线的侧视图中，位于右上方的具有边长175mm(R1)的底部支承象限(Q
B1
)之内，优选位于具有边长125mm(R3)的底部支承象限(Q
B3
)之内，特别优选位于具有边长100mm(R4)的底部支承象限(Q
B4
)之内。14.根据权利要求13所述的驱动单元(D
U
)，其特征在于，所述电池的重心(C
GE
)和/或所述驱动单元的重心(C
GC
)相对于所述底部支架轴(S
B
)的旋转轴线，是位于所述底部支架轴(S
B
)的旋转轴线上方50mm，优选30mm，特别优选20mm的高度(H
GC
)。15.根据权利要求1至14中任一项所述的驱动单元(D
U
)，其特征在于具有仅固定在所述马达装置(M
E
)的壳体(H
M
)上或固定在所述驱动单元(D
U
)的共同的壳体(H
C
)上的驱动防护罩(S
D
)，其中，所述驱动防护罩(S
D
)同时形成用于遮盖和/或保持所述集成式蓄能器装置(S
i
)的可运动的封闭活门。16.根据权利要求1至15中任一项所述的驱动单元(D
U
)，其特征在于有恰好两个车架接口装置(I
DR
，I
DF
)，所述车架接口装置定义了前固定轴和后固定轴(F
M1
)和(F
M2
)。17.根据权利要求16所述的驱动单元(D
U
)，其特征在于，所述固定轴(F
M1
)和(F
M2
)布置在包含所述底部支架轴(S
B
)的旋转轴线的水平面P
HB
上方的垂直区域中，并且布置在包含链条拉力F
TC
的作用点P
C
的水平面P
HC
下方。18.根据权利要求16或17所述的驱动单元(D
U
)，
其特征在于，所述固定轴(F
M1
)和(F
M2
)布置在垂直平面P
VB
之前方，所述垂直平面包含所述底部支架轴S
B
的旋转轴线。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：亨利克，
申请(专利权)人：SRAM德国有限公司，
类型：发明
国别省市：