DE20007553U1 - Reibrollenantrieb als Zusatzantrieb für Fahrräder - Google Patents

Description

Beschreibung

Der Reibrollenantrieb aus der Antriebseinheit in Verbindung mit einer mechanischen Hebelkraftvorrichtung/ die am Fahradlenker sitzt.

Der Antriebskomplex/ das sind eine/ zwei oder drei konisch gebildete/ längliche Gummirollen/ die antriebstechnisch mittels Flachzahnriemen mit einem Elektromotor verbunden sind. Der Reibrollenantriebsteil befindet sich am unteren Ende einer Stangenvorrichtung/ der über einen Handgriff mit Hilfe der Hebelkraft das Gestänge mit Antriebsteil auf den vorderen Luftgummireifen drückt. Der Anpressdruck für den Radantrieb kann durch stufenlose Verstärkung des Hebeldrucks so reguliert werden/ das der Haftdruck zwischen Antriebsrolle und Reifen groß genug ist/ um ein ruckfreies Anfahren zu gewährleisten.

Zwischen den beiden Halterungen der Stangenkonstruktion sitzt eine Schraubenfeder/ die den Antriebskomplex bei nachlassendem Hebeldruck wieder in die ursprüngliche Stellung zurückdrückt. Zusätzlich ist parallel zur Spiralfeder ein elektrischer Schieberegler installiert/ der durch Auf- und Abbewegungen die Stromzufuhr zum &Egr;-Motor für den Antrieb steuert.

Ein Kippschalter am Lenkergriff bewirkt eine Umpolung des Antriebsmotors zu einem Generator. So kann bei Bremsvorgängen die Antriebsenergie in Bremsenergie umgewandelt werden. Die Rückgewinnung der Energie beträgt ungefähr 70% und wird in hochkapazitive Kondensatorenbatterien geladen. Die zurückgewonnene Energie wird in Hpchleistungscaps kurzzeitzwischengespeichert und dient als potentielle Kraftreserve bei zusätzlichem Leistungsbedarf an Antriebsenergie.

Die Hauptenergiequelle für den &Egr;-Motor sind modulartige Akkus/ die an der Querstange des Fahrradrahmens sitzen und je nach Fahrreichweite von einem bis vier Akkus erweiterbar sind.

Nachteile bei dieser Bauart entstehen, wenn die Antriebseinheit entweder im Naben/Speichen- oder Tretlagerbereich installiert wurde. Diese Antriebskonstruktionen sind in ihrer Konfiguration an Kupplungen und Getrieben so aufwendig, daß überflüssige Kraftübertragungsverluste entstehen und der Antrieb nicht optimal umgesetzt und genutzt werden kann.

Die Aufgabe der Erfindung wird.darin gesehen, eine Anordnung der anfangs genannten Bauart zu konstruieren, der den dargestellten Nachteil beseitigen soll.

Die Lösung der Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, das durch direkten Rollenantrieb des Reifens auf vorgeschaltete Technik wie Kupplungen oder Getriebe verzichtet werden kann/ da jedes weitere mechanische Antriebsteil zusätzlich Energie benötigt und damit Leistungsgradverluste verursacht.

Aus der nachfolgenden Beschreibung und der schematischen Darstellungdes hybriden Antriebssystems mit kombinierter Hebelkraftvorrichtung als Fahrradzusatzantrieb soll die Erfindung ausführlich erläutert wereden.

Fig.l: Schematische Seitenansicht der Hebelkraftvorrichtung
des Reibrollenantriebes eines Fahrrades;

Fig.2: Schematische Vorderansicht der Hebelkraftvorrichtung
des Reibrollenantriebes eines Fahrrades;

Fig.3: Schematische Draufsicht des Reibrollenantriebes mit
drei Reibrollen eines Fahrrades;

Fig.4: Schematische Darstellung des Antriebssystems mit senkrecht sitzendem Antriebsmotor;

Fig.5: Schematische Darstellung des Antriebsaufbaus mit waagerecht liegendem Antriebsmotor;

-A-

Wie aus den Darstellungen der Figuren 1-5 zu ersehen ist/ handelt es sich erfindungsgemäß um ein hybrides Antriebssystem in Form eines Reibrollenantriebs, der sich konstruktiv als Zusatzantrieb für Fahrräder eignet.

Die Antriebskonstruktion besteht aus zwei technischen Komponenten: Der erste Teil stellt die Hebelkraftvorrichtung 8 dar. Mit Hilfe des Hebelgestänges 8 wird der Anpressdruck des Antriebsteils auf den Vorderreifen 12 eines Fahrrades stufen los reguliert. Ein elektrischer Schieberegler 7 ,' der zwischen den beiden Halterungen 5a,b der Hebelkraftvorrichtung 8 sitzt, regelt bei größerwerdenden Haftdruck proportional die Stromstärke des Antriebsmotors 4 .

Der zweite Teil der Vorrichtung ist das Antriebssystem. Der Elektromotor 4 als Antriebsmotor 4 kann antriebstechnisch vertikal oder horizontal mittels Flachzahnriemenscheibe 2 bzw. Flachzahnriemen 3 getrieblich mit den konisch geformten Antriebsrollen la-c gekoppelt werden. Dieser mechanische Antriebsaufbau hat den Vorteil/ daß einzelne Antriebsteile weder gefettet noch geölt werden müssen und die entstehenden Geräuschemissionen sich im Toleranzbereich der Zumutbarkeit bewegen.

Der Wegfall von Kupplungen und Übersetzungsgetrieben stellt eine Optimierung der Antriebskraft der Reibrollen auf den Vorderradantrieb dar. Dementsprechendreduziert sich die Stör- und Reparaturanfälligkeit des Antriebssystems. Weiter vorteilhaft ist die Rückgewinnung der Bremsenergie in elektrische Energie und deren kurzzeitige Zwischenspeicherung in einer Hochleistungskondensatorbatterie zwecks Rückspeisung in die Antriebsenergie. Die hochkapazitiven Kondensatoren eignen sich als additive Stromquelle zur Hauptstromversorgung der NCd-Akkus.

Bei Langstreckenfahrten, sowie bei wechselnden topographischen Bedingungen, steht dem Radfahrer ein zusätzlicher Leistungsschub an Antriebsenergie zum Muskelantrieb (Pedalkraft) in hybrider Form zur Verfügung.

Die vergrößerte Verfügbarkeit und Bereitstellung von ausreichenden Kraftreserven bedeutet für den aktiven Radfahrer ein verbessertes und bequemeres Fahrverhalten und somit eine Steigerung der Freizeitqualität.

Claims (1)

1. Reibrollenantrieb, bestehend aus drei parallel angeordneten, konkav geformten Gummirollen, die mittels eines Flachzahnriemen mit einem waagerecht oder senkrecht sitzenden Elektromotor getrieblich verbunden sind und die Antriebseinheit mit Hilfe einer Hebelkraftvorrichtung, um den Antrieb zu bewirken auf den Vorderreifen eines Standardfahrrades gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß

1. die Antriebseinheit aus eine, zwei oder drei Gummireibrollen (1a, b, c) besteht;

2. die Reibrollen (1a-c) über Flachzahnriemenscheiben (2) und Flachzahnriemen (3) mit dem Antriebsmotor (hier E-Motor) antriebstechnisch verbunden sind;

3. der Antriebsteil an einer Hebelkraftvorrichtung (8) befestigt wurde;

4. die Hebelanlage (8) aus folgenden Teilen sich zusammensetzt: ein Hebelgriff, eine Gestängehalterung (5c) zur Weiterleitung der mechanischen Hebelkraft auf eine bewegliche, vertikale Stange und zwei starre Halterungen (5a, b) mit dazwischenliegender Rückholfeder (6) in Spiralform;

5. weiter befindet sich oberhalb der Spiralfeder (6) ein elektrischer Schieberegler (7), der mit zunehmendem mechanischen Druck die Stromstärke des Elektromotors reguliert;

6. ein Akku (11) in modularer Bauweise die Hauptenergiequelle für den Antriebskomplex darstellt;

7. bei Bremsvorgängen die Bremsenergie des Fahrrades durch Umpolung des E-Motors (4) als Generator (4) die erzeugte elektrische Energie über ein Ladegerät (9) eine hochkapazitive Kondensatorbatterie (10) geladen wird;