DE10219962A1

DE10219962A1 - Antriebseinrichtung, die für die einfache Montage an mit Muskelkraft betriebenen Fahrzeugen geeignet ist

Info

Publication number: DE10219962A1
Application number: DE2002119962
Authority: DE
Inventors: Rainer Martin
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-05-04
Filing date: 2002-05-04
Publication date: 2003-11-20

Abstract

Möchte man nach dem heutigen Stand der Technik ein Muskelkraft-betriebenes Fahrzeug nachträglich mit einem Antrieb ausrüsten, ohne am Fahrzeug selbst Änderungen vorzunehmen, steht nur ein Reibrad-Antrieb zur Verfügung, der am Reifen oder an der Felge des Fahrzeugs angreift. DOLLAR A Die Nachteile dieses Antriebes sind hoher Verschleiß an den Reibrädern, ein niedriger Wirkungsgrad begründet in der Walgarbeit und ein durch die maximal mögliche Flächenpressung auf der kleinen Berührungsfläche Rolle/Reifen bzw. Rolle/Felge begrenztes Drehmoment. DOLLAR A Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um eine Antriebseinrichtung, die für die einfache Montage an Muskelkraft-betriebenen Fahrzeuge geeignet ist. DOLLAR A Hierbei wird das Antriebsmoment von einem Motor (1), der am Rahmen (10) befestigt ist, formschlüssig über eine Kette/einen Zahnriemen (6), die/der über ein Federelement (5) und ein Verbindungselement (4) mit der Felge (3) verbunden ist, auf den Reifen (2) übertragen. DOLLAR A Bei Fahrzeugen, bei denen die Muskelkraft über eine Kette (7) übertragen wird, kann der Tretleistungs-Aufnehmer (8) als Istwertgeber für die Tretleistung benutzt werden. DOLLAR A Die Antriebseinrichtung ist insbesondere für die Montage an Fahrräder oder Rollstühle geeignet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung, die für die einfache Montage an mit Muskelkraft betriebenen Fahrzeugen, insbesondere an Fahrrädern oder Rollstühlen geeignet ist.

Hierbei wird das Antriebsmoment von einem am Fahrzeugrahmen (10) angebrachten Motor (1) formschlüssig über ein Ritzel oder eine Zahnscheibe (9) auf eine Kette/einen Zahnriemen (6) übertragen. Diese(r) ist über ein elastisches Element oder mehrerer elastische Elemente (5) und Verbindungselemente (4a, 4b) mit der Felge (3) verbunden.

Bei Fahrzeugen, bei denen die Muskelkraft über eine Kette (7) übertragen wird, kann der Tretleistungs-Sensor (8) als Istwertgeber für die Motorleistung benutzt werden.

Motoreinheit

Als Antriebsmotor kann ein Elektromotor oder ein Verbrennungsmotor verwendet werden. Je nach Leistung und Drehzahl des Motors, dem Verhältnis der Zähnezahl des Ritzels und der Anzahl der Kettenglieder bzw. der Zähne des Zahnriemens muss unter Umständen eine Untersetzung vorgesehen werden.
Die Drehmomentübertragung zum Ritzel (9) erfolgt entweder über einen Freilauf oder über eine schaltbare Kupplung. Beim Einsatz eines geeigneten Elektromotors kann durch den Einsatz der Kupplung anstatt des Freilaufes Bremsenergie zurückgewonnen werden.
Die Motoreinheit kann fest am Rahmen des Fahrzeuges montiert sein oder auf einer Führung sitzen und mit Federkraft gegen die Kette bzw. den Zahnriemen vorgespannt werden.

Leistungsübertragung auf die Felge

Die zum Anbau an das Rad vorgesehene Einheit besteht aus den Verbindungsteilen (4a, 4b), einem oder mehreren elastischen Elementen (5) und einer Kette bzw. einem Zahnriemen (6). Die vom Ritzel ausgeübte Kraft wird formschlüssig auf die Kette/den Zahnriemen übertragen. Die Kette bzw. der Zahnriemen ist auf dem elastische Element befestigt. Das elastische Element dient zum Ausgleich von Unrundheiten der Felge. Die Verbindungselemente (4a, 4b) stellen die Verbindung zwischen dem elastischen Element und der Felge her.
Das Verbindungselement 4a muss dem Felgentyp angepasst sein und an der die Felge berührenden Seite einen hohen Reibwert aufweisen.
Hat die Felge eine der Nabe zugewandte, zylinderförmige Fläche, muss das Verbindungselement eine Spreizvorrichtung aufweisen, mit der es in die Felge gespannt werden kann. Die Verbindung kann auch durch Kleben oder durch das Aufblasen einer pneumatische Vorrichtung hergestellt werden. Tangentiale, radiale und axiale Kräfte können so reibschlüssig aufgenommen werden. Zur Unterstützung wird ein Verbindungselement (4a) von der gegenüberliegenden Speichenseite her gegen das Verbindungselement 4a gezogen.
Ist die Felge an ihrer Innenseite konusförmig ausgebildet, kann u. U. das Spreizelement entfallen und das Verbindungselement 4a mit Hilfe des Verbindungselementes 4b an die Felge gezogen werden.
Die Elemente 4a, 4b 5 und 6 können so ausgeführt sein, dass sie an einer Stelle aufgetrennt werden und so ohne Ausbau des Rades montiert werden können.

Tretleistungs-Aufnehmer

Soll die Leistung des Motors bei einem Fahrzeug, bei dem die Tretleistung durch eine Kette übertragen wird, von dieser Tretleistung abhängen, kann diese mit dem nachfolgend beschriebenem Tretleistungs-Aufnehmer abgenommen werden.
Der Tretleistungs-Aufnehmer besteht aus drei Kettenrädern (12a, 12b, 13), wobei das mittlere Rad gegenüber den zwei äußeren Räder so verschiebbar gelagert ist (14), dass beim Aufbringen einer Federkraft (15) senkrecht zur Ketten-Längsachse eine Auslenkung der Kette erfolgt. Beim Aufbringen einer Längskraft auf die Kette wird die Auslenkung kleiner. Die Auslenkung der Kette wird mit einem Wegaufnehmer (16) gemessen, in ein elektrisches Signal umgewandelt und in einer Steuerung in die Kettenlängskraft umgerechnet.
An einem der äußeren Kettenräder sind ein oder zwei Aufnehmer angebracht, die bei drehendem Rad versetzte elektrische Impulse oder ein analoges elektrisches Signal liefern. Diese werden in der Steuerung zur Berechnung der Kettengeschwindigkeit und zur Bestimmung der Laufrichtung der Kette benutzt.
Die Steuerung kann die Signale z. B. so auswerten, dass der Antrieb erst dann eingeschaltet wird, wenn die Kette sich ein bestimmtes Maß gegen die eigentlichen Laufrichtung bewegt hat. Auf diese Weise kann die Kettenvorspannungskraft ermittelt werden.
Die Steuerung ist dann in der Lage, mit der Kettengeschwindigkeit und der Ketten- Längskraft die Tretleistung zu bestimmen.

Claims

1. Antriebseinrichtung, die für die einfache Montage an mit Muskelkraft betriebenen Fahrzeugen, insbesondere an Fahrrädern oder Rollstühlen geeignet ist dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmoment formschlüssig von einem am Rahmen befestigten Motor über ein Ritzel auf eine an der Felge federnd befestigte Kette bzw. befestigten Zahnriemen übertragen wird. Die Kette bzw. der Zahnriemen, die Federelemente und die Verbindungselemente sind so konstruiert, dass sie bei eingebautem Rad montiert werden können.

2. Tretleistungs-Aufnehmer für eine Antriebseinrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Tretleistung anhand der Messung der Ketten-Auslenkung aufgrund einer Querkraft und der Messung der Kettengeschwindigkeit bestimmt werden kann. Dazu werden der Betrag der Auslenkung und die Drehzahl/-Richtung in elektrischen Signalen umgesetzt. Eine Ermittlung der Ketten-Vorspannung erfolgt durch eine Entlastung des Zugstranges (7a) der Kette, wobei die Steuerung den Wert der Vorspannung ermitteln kann.