《用于自行车的框架元件和马达.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《用于自行车的框架元件和马达.pdf（16页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 103857585 A (43)申请公布日 2014.06.11 CN 103857585 A (21)申请号 201280049267.9 (22)申请日 2012.08.07 202011106258.2 2011.10.04 DE B62K 19/34(2006.01) B62K 19/18(2006.01) (71)申请人 罗伯特博世有限公司 地址 德国斯图加特 (72)发明人 P基米希 S布劳恩 T拉伊卡 A图斯巴斯 (74)专利代理机构 永新专利商标代理有限公司 72002 代理人 侯鸣慧 (54) 发明名称 用于自行车的框架元件和马达 (57) 摘要 本。
2、发明涉及一种框架元件， 其设置为独立的 构件或者设置为在自行车框架的下部区域中的集 成的部分。典型地， 所述框架元件用作稳定元件， 其方式是， 它制成底管和车座管之间的连接。但 是， 也可能的是， 两个管在所述框架元件上相互连 接。所述管单独或共同地与所述框架元件的板形 部件连接， 所述部件部分弯曲。现在， 本发明的核 心在于， 所述框架元件在所述板形的、 弯曲的部件 上具有凸梁或脊， 所述凸梁或脊基本上在所述部 件的整个长度上延伸。 在此， 所述脊居中地定位在 所述板形部件上。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.04.04 (86)PCT国际申请的申请数据 。
3、PCT/EP2012/065427 2012.08.07 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/050193 DE 2013.04.11 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 5 页 附图 8 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书5页 附图8页 (10)申请公布号 CN 103857585 A CN 103857585 A 1/2 页 2 1. 用于自行车的框架元件， 尤其用于固定用于所述自行车的驱动马达， 其中， 所述框架 元件 （100） - 安装在所述自行车框架的下部区域中并且 - 与底管 （140） 和车座管 （。
4、150） 连接并且 - 具有板形的、 弯曲的部件 （110） ， 所述部件制成与所述底管 （140） 和所述车座管 （150） 的连接， 其特征在于， 所述框架元件在所述板形的、 弯曲的部件 （110） 上具有基本上在所述部件 （110） 的整 个长度上延伸的、 居中地突出于所述部件 （110） 的凸梁 （120） 。 2. 根据权利要求 1 所述的框架元件， 其特征在于， 所述框架元件 （100） 这样布置在所述 自行车框架的下部区域中， 使得所述框架元件的部件 （110） 基本上向上定向并且所述凸梁 （120） 基本上向下、 尤其向车道的方向定向。 3. 根据权利要求 1 所述的框架元件，。
5、 其特征在于， 所述框架元件这样布置在所述自行 车框架的下部区域中， 使得所述框架元件的部件 （110） 向下、 尤其向车道的方向定向并且所 述凸梁 （120） 向上、 尤其在所述底管 （140） 和所述车座管 （150） 之间定向。 4. 根据上述权利要求之一所述的框架元件， 其特征在于， 所述框架元件、 尤其所述部件 （110） 和 / 或所述凸梁 （120） 具有长的第一部分区域和短的第二部分区域， 其中， 所述第一 和所述第二部分区域相互成角度折出 65至 115、 尤其 105的角度。 5. 根据权利要求 4 所述的框架元件， 其特征在于， 所述第一和所述第二部分区域具有 1:2 至。
6、 1:2.5、 尤其 1:2.4 的比例。 6. 根据上述权利要求 4 或 5 之一所述的框架元件， 其特征在于， 所述框架元件、 尤其所 述部件 （110） 和 / 或所述凸梁 （120） 在与所述第一部分区域对置的端部上具有附加的弯曲， 其中， 尤其设置， 所述弯曲具有 150至 170、 尤其 160的角度。 7. 根据上述权利要求之一所述的框架元件， 其特征在于， 所述部件的厚度 （112） 和所 述凸梁的厚度 （122） 具有 1:4 至 1:5、 尤其 1:4.4 的比例。 8. 根据上述权利要求之一所述的框架元件， 其特征在于， 所述凸梁的宽度 （124） 和所 述部件的宽度 （。
7、114） 具有 1:1.6 至 1:1.9、 优选 1:1.7 的比例。 9. 根据上述权利要求 4 至 8 之一所述的框架元件， 其特征在于， 所述凸梁 （120） 具有至 少两个侧向的、 用于固定的孔 （130， 135） ， 其中， 至少一个孔 （130） 设置在所述框架元件的 长的第一区域中并且一个孔 （135） 设置在所述框架元件的短的第二区域中， 尤其设置在所 述凸梁中。 10. 根据上述权利要求之一所述的框架元件， 其特征在于， 所述框架元件具有穿过所述 凸梁 （120） 和所述部件 （110） 的开口 （190） ， 其中， 所述开口优选设置在所述部件与所述底 管和所述车座管的。
8、连接部之间。 11. 根据上述权利要求之一所述的框架元件， 其特征在于， 所述框架元件与后轮叉 （160） 连接， 其中， 尤其设置， 所述连接通过所述部件的第二部分区域进行。 12. 根据上述权利要求之一所述的框架元件， 其特征在于， 所述框架元件具有用于支承 所述自行车的后轮叉的轴承部位， 其中， 尤其设置， 所述轴承部位构造为摆动轴承并且所述 后轮叉可摆动地支承在所述框架元件上。 权 利 要 求 书 CN 103857585 A 2 2/2 页 3 13. 根据上述权利要求之一所述的框架元件， 其特征在于， 所述框架元件 （100） 具有用 于所述后轮的护板 （180） 的保持装置， 其。
9、中， 尤其设置， 所述护板与所述部件的弯曲的短的 区域连接。 14. 用于驱动自行车的马达 （200） ， 尤其用于装入根据权利要求 1 至 13 之一所述的框 架元件中， 具有一集成在马达壳体 （205） 中的马达单元 （250） 和一驱动轴 （240） ， 所述马达 单元和所述驱动轴并排地布置， 其中， 所述驱动轴这样构型， 使得所述驱动轴能够施加驱动 力矩到链轮板 （260） 上， 其特征在于， 所述马达壳体 （205） 具有用于接收保持元件的凹部 （210， 220， 230） ， 所述凹部基本上 沿着上侧面中的整个长度并且沿着侧向的侧面的大部分延伸。 15.根据权利要求1所述的马达 。
10、（200） ， 其特征在于， 所述马达壳体 （205） 在所述上方凹 部 （220） 的边缘上具有至少一个孔并且在所述侧向的凹部 （230） 的边缘上同样具有至少一 个孔用于固定所述保持元件。 16. 具有马达支持的驱动装置的自行车， 其特征在于， 所述自行车具有根据权利要求 14或15之一所述的马达和根据权利要求1至13之一所述的框架元件， 其中， 所述马达在所 述框架元件上的固定通过所述凸梁插入到所述马达的凹部中进行。 17. 根据权利要求 16 所述的具有马达支持的驱动装置的自行车， 其特征在于， 所述马 达布置在所述框架元件的上方。 权 利 要 求 书 CN 103857585 A 3。
11、 1/5 页 4 用于自行车的框架元件和马达 0001 本发明涉及用于自行车的框架元件和马达以及具有固定到所述框架元件上的马 达的自行车。 0002 对于马达运行的自行车的驱动装置来说， 三种不同的方案是可设想的。用于前轮 驱动或后轮驱动的马达直接在车轮中的安装是可行的， 而对于中间驱动来说马达的安装较 费事。典型地， 为了该目的， 将自行车的框架相对于不被驱动的车型稍微改变。为了实现用 于马达的合适的固定可能性， 使用专门的框架元件， 该框架元件安装在与顶管连接的底管 和车座管的 V 形会合处的下端部上。可选地能够设置， 后轮叉也固定到所述框架元件上。 0003 对于马达在所述框架的下方的固。
12、定来说， 视框架制造者而定存在不同的方案。在 具有中间马达驱动装置的第一电动自行车中， 马达直接布置在框架元件的下方， 所述框架 元件与所述底管和车座管连接。 在马达的这样布置时， 强制性地降低离地距离， 从而刚好在 地形自行车、 如山地自行车或越野自行车中在行驶舒适性方面会发生损失。第一解决方案 在于， 马达布置在框架元件上方。但是， 通过马达的这种布置也减小框架三角形中的位置， 所述框架三角形通常用于蓄电池组或电池组。 刚好在没有书包架的自行车中该布置产生新 的问题， 在所述书包架上或下也能够定位蓄电池组或电池组。 0004 从文献 JP10230890A 中已经已知一种用于低杠自行车 （。
13、Tiefeinsteiger） 的电动 机的接收装置。该接收装置 U 形地构型， 从而能够将马达直接推入到所述接收装置中并且 侧壁能够包围马达。但是， 该结构具有缺点， 即骑行者在踩踏脚踏曲柄时产生作用力， 该作 用力使整个框架变得不稳定， 因为所述力对所述接收装置产生影响并且由此对与所连接的 管的连接产生影响。 0005 借助本发明， 通过改变的框架元件和改进的马达结构的组合提出将马达可靠并且 稳定地固定在自行车上并且同时增大离地距离的可能性。 0006 借助本发明， 要求保护一种用于自行车的框架元件、 一种用于自行车的驱动装置 的马达以及一种具有相应的框架元件和固定在其上的马达的自行车。 。
14、0007 在此， 所述框架元件设置为独立的构件或者设置为在自行车框架的下部的区域中 的集成的部分。典型地， 所述框架元件用作稳定元件， 其方式是， 它制成底管和车座管之间 的连接。但是， 也可能的是， 两个管在所述框架元件上相互连接。所述管单独或共同地与所 述框架元件的板形部件连接， 该部件部分弯曲。现在， 本发明的核心在于， 所述框架元件在 所述板形的、 弯曲的部件上具有凸梁或脊， 所述凸梁或脊基本上在所述部件的整个长度上 延伸。在此， 所述脊居中地定位在所述板形部件上。 0008 借助所述框架元件的这样的构型， 提出一种用于马达的接收系统， 该接收系统与 已知的框架元件相比能够结合较简单的。
15、安装实现较高的稳定性。具体地， 马达的固定在结 构上与框架元件或板形部件对自行车框架的构造的稳定作用分开。此外， 居中布置的用于 固定马达的凸梁的构型是与盘状的接收装置相比更稳定的结构。 该居中的布置在作用到所 述结构上的力方面与仅仅单侧的固定相比也具有优点。 因为所述力分布在较大的面积上并 且由此降低载荷。 0009 在本发明的一构型中设置， 所述凸梁或所述脊向下、 也就是向车道的方向定向。 在 说 明 书 CN 103857585 A 4 2/5 页 5 此， 所述板形部件从基本上平行于车道延伸的长的第一部分区域出发以短的第二区域 L 形 地向下弯曲。由此， 所述马达能够简单地从下方固定到。
16、所述框架元件上。替代地， 也能够设 置， 所述凸梁或所述脊在所述板形部件上向上定向。 在这里， 所述板形部件的第二部分区域 同样 L 形地弯曲， 但是向上。马达能够在该替代方案中从上方装入。在两个替代方案中存 在使所述第二部分区域沿自行车的行驶方向前后弯曲到所述板形部件的第一部分区域上 的可能性。 0010 但是可选地， 具有弯曲的板形部件的框架元件也能够安装在所述自行车框架下方 的任何其他位置中。在这里， 例如倾斜的布置是可设想的。所述板形部件在所述情况下不 再强制平行于车道。 0011 更有利地， 所述板形部件的 L 形弯曲这样设置， 使得所述第一和第二部分区域夹 成 65至 115的角度。
17、。特别有利地， 设置有 105的弯曲， 以使安装变得简单。此外， 所述 弯曲也有助于在运行中用作用于马达的止挡， 例如在越野行驶或无意地碰撞到马达的情况 下。由此， 防止马达的损坏。 0012 框架元件作为整体的尺寸或者还有所述板形部件或所述凸梁作为单个元件的尺 寸应该这样构型， 使得所述第一和第二部分区域具有 1:2 至 1:2.5 的 （长度） 比例。这样的 比例使得能够实现所述第一部分区域的承载力和由第二部分区域的支持之间的均衡的平 衡。 0013 在另一构型中， 相对于所述 L 形弯曲设置所述框架元件的另外的弯曲。该另外的 弯曲不仅能够在所述板形部件中存在， 而且能够在所述凸梁中或在所。
18、述脊中存在。所述弯 曲用于防止马达滑落， 与通过 L 形弯曲的止挡类似。但是， 该另外的弯曲不强制地如所述 L 形弯曲那样坚固地构造， 这不仅与弯曲角度有关还与延展有关。作为弯曲角度， 150至 170的角度证明是有利的， 其中， 尤其 160的角度认为是适当的， 以便实现足够的稳定 性。在空间延伸尺寸方面， 在本发明的实施中仅仅必需小的增大。 0014 所述凸梁在所述板形部件上的构型应该这样进行， 使得所述部件和所述凸梁的厚 度大致处于1:4至1:5的比例中， 从而所述凸梁明显伸出超过所述板形部件。 1:4.4的比例 证实是特别的比例， 其中， 所述稳定性在重量方面证明是有利的。 0015 。
19、在所述凸梁与处于其下方的部件的宽度比例方面， 1:6 至 1:9、 更优选地 1.7 的比 例证明是有利的。 0016 为了装入的马达的止动， 在所述凸梁中设置有至少两个孔、 开口和 / 或螺纹。在 此， 所述孔、 开口和 / 或螺纹至少一个设置在所述凸梁的第一部分区域中并且一个设置在 所述凸梁的第二部分区域中。但是优选地， 在较长的第一部分区域中设置有比在第二部分 区域中多的孔、 开口和 / 或螺纹。 0017 为了防止到所述马达上的馈电线从外部可触及并且由此能够损坏， 设置， 在所述 框架元件中设置有开口， 通过该开口能够引导电缆或其他的输入线。 这例如由此实现， 即在 所述板形部件和处于。
20、其上的凸梁中设置有贯通的开口。更有利地， 该开口在所述底管和所 述车座管的固定之间设置在所述部件上。 0018 在另一构型中， 所述框架元件同样与后轮叉和 / 或后轮的护板连接。该连接优选 能够通过所述部件的弯曲的第二部分区域进行。 0019 所述后轮叉与所述框架元件或所述板形部件的连接不仅能够刚性地而且能够柔 说 明 书 CN 103857585 A 5 3/5 页 6 性地或者说可旋转或可摆动地支承地构型。如此可设想， 所述框架元件 （尤其所述部件） 的 第二部分区域具有摆动轴承， 所述后轮叉可摆动地支承在该摆动轴承上。 0020 被设置用于固定在具有根据本发明的框架元件的自行车上的马达具。
21、有一集成在 马达壳体中的马达单元和一驱动轴， 所述马达单元和所述驱动轴并排地布置并且基本上限 定所述马达的长度。在此， 所述驱动轴这样构型， 使得在其上布置有至少一个链轮板， 以该 链轮板能够施加驱动力矩。根据本发明， 在马达壳体的上侧面和侧向的侧面上设置有处于 内部的凹部， 该凹部用于接收保持元件。在一构型中， 该凹部这样成型， 使得该凹部与框架 元件的凸梁或脊精确配合地相一致， 从而完全仅仅存在小间隙。 在这种背景下， 所述凹部沿 着所述马达的整个上侧面和所述侧向的侧面的大部分设置。 0021 在所述凹部的边缘中设置有孔或开口， 所述孔或开口用于所述马达在所述框架元 件上的固定或止动。在此。
22、， 所述孔能够单侧地设置在壁之一中， 但也能够穿过两个壁地设 置。在此， 为了固定设置， 在所述凹部的上方的较长的部分中设置有至少一个孔或开口， 但 优选设置有至少两个孔或开口， 其中， 在较短的侧向的凹部中仅仅设置有至少一个孔或一 个开口。替代地， 所述两个壁之一也能够具有螺纹取代孔。 0022 在另一实施方式中也能够设置， 所述马达通过所述框架元件的板形部件中的孔固 定。为此， 必须在所述马达中的相应位置上设置有螺纹孔。 0023 原则上设置， 由马达单元和驱动轴构成的轴线与从所述部件的未弯曲的长的部分 区域引出的轴线能够至少接近平行地延伸或者至少夹成锐角。但是替代地也能够设置， 所 述两。
23、个轴线几乎处于彼此垂直。 0024 其他优点从实施例的以下说明或从从属权利要求中得出。附图示出 ： 0025 图 1 示意性地示出根据本发明的具有框架元件和马达的自行车。在图 2 中可看到 框架元件的侧向的细节图， 而图 3 示出倾斜图。图 4 和 5 示出马达或马达壳体的两个视图。 在图 6a 至 c 中示出框架元件的不同的侧视图。 0026 本发明的第一可能的实施例在图 1 中示出。在此， 框架元件 100 这样固定在自行 车框架的下部分上， 使得该框架元件作为连接件用于 （刚性） 连接通向顶管并且由此通向把 手的底管 140 和车座管 150， 在该车座管上固定有车座。如从图 1 中可看。
24、出， 在该现有的实 例中， 马达简单地从下方固定在框架元件上。 0027 框架元件100的细节图在图2中示出。 可清楚地看到， 尤其L形的框架元件100由 弯曲的部件 110 以及能够在图 3 中识别为凸梁 120 或脊的区域 120 构成。此外， 在图 3 中 可识别的是， 第一部件 110 具有板形的形状。不仅第一部件 110 而且凸梁 120L 形地弯曲。 此外， 所述框架元件具有长的第一部分区域和短的第二部分区域。 0028 与图1类似地， 具有其向上指向骑行者的、 板形弯曲的部件110和向下指向车道的 凸梁 120 的框架元件 100 通过部件 110 与其余的自行车框架连接。在示出。
25、的实施例中， 所 述 L 形的框架元件或弯曲的部件 110 在其长的侧上与顶管 140 连接并且与该顶管间隔地与 车座管 150 连接。替代地也能够设置， 所述顶管和所述车座管具有与框架元件或部件 110 的共同的连接。此外可选地， 后轮叉 160 和 / 或后轮 170 的护板 180 在框架元件 100 的较 短的第二部分区域或部件 110 上的固定也是可能的。管在框架元件上的、 优选以刚性的连 接构型的固定能够借助于焊接、 铆接、 粘接和 / 或螺旋连接进行。 0029 在另一实施例中能够设置， 后轮叉 160 在框架元件 100 或部件 110 上的固定可活 说 明 书 CN 1038。
26、57585 A 6 4/5 页 7 动地构型 （未示出） 。由此， 在部件 110 的较短的第二部分区域上能够设置有轴承装置， 后轮 叉 160 可旋转或可摆动地支承在所述轴承装置中。 0030 为了将马达200固定在框架元件100上， 设置有孔、 开口和/或螺纹孔130或135， 借助它们， 马达能够在所述框架元件中止动。如从图 2 中可看出的， 为了更好地稳定所述固 定， 设置， 在凸梁120的长的第一部分区域上设置有至少两个孔130并且在短的第二部分区 域上设置有至少一个孔 135。所述孔的布置除了相应于基本上垂直地补偿的承载力之外还 相应于在自行车的运行中预期的侧向 （作用） 力。 0。
27、031 此外， 在图 3 的详细视图 （也见图 6b） 中明显的是， 凸梁 120 具有与部件 110 的宽 度 114 相比不可忽略的宽度 124。通过凸梁 110 的该宽的构型能够实现马达 200 在框架元 件 200 上的稳定的固定。此外， 所述框架元件的弯曲部分 （第二部分区域） 不仅对于马达的 安装， 而且在自行车的运行中在越野行驶或无意地碰撞道马达的情况下， 用作止挡。 0032 在图4和5中示出马达200的侧视图， 该马达被设置用于装入框架元件100中。 马 达 200 由马达壳体 205 中的马达单元 250、 驱动轴 240 构成。驱动轴 240 与至少一个链轮 板260连接。
28、， 驱动力矩能够施加到该链轮板上， 从而具有脚踏曲柄的驱动轴240能够作为自 行车的一般的脚踏轴使用。在马达壳体 205 的上侧面和侧向的侧面的一部分上设置有凹部 210， 该凹部在尺寸方面与框架元件 100 的凸梁 120 的尺寸在很大程度上相一致， 以便尽可 能地避免间隙。 0033 如借助框架元件 100 和尤其所述弯曲部分的形状所表明的， 凹部 230 仅仅部分地 设置在马达 200 的侧向的侧面上。这是因为， 所述框架元件的该部分基本上用于在安装时 定位马达， 也用作止挡。与此相反地， 凹部 220 在马达壳体 205 的上侧面上在马达 200 的整 个长度上展开， 不仅用于将马达2。
29、00保持在框架元件100上， 而且用于接收在自行车行驶时 在操纵脚踏曲柄时出现的横向力或作用力。 0034 为了将马达固定在所述框架元件上， 在凹部 210 的壁中设置有孔、 开口和 / 或螺 纹。它们不仅能够单侧地设置在壁中， 但也能够贯通地穿过两个壁地设置。替代地或者也 可选地同样能够设置， 所述固定通过螺钉进行， 所述螺钉穿过板形部件 110 的侧向的区域 从上方旋入马达中 （未示出） 。 0035 在所述框架元件的另一构型中， 马达单元 250 和驱动轴 240 这样并排地布置在马 达壳体 205 中， 使得穿过两个单元的假想轴线平行或几乎平行于马达壳体 205 的上侧面上 的凹部 2。
30、20 地延伸。由此实现， 马达单元 250 和马达 200 的处于所述马达单元旁边的驱动 轴240在安装到框架元件100上时同样平行或几乎平行于所述框架元件的长的第一部分区 域地定向。替代地也能够设置， 在安装时穿过驱动轴 240 和马达单元 250 的轴线以及由框 架元件 100 的第一部分区域限定的轴线夹成锐角。 0036 在图 6a 至 c 中示出框架元件 100 的其他细节。在图 6a 中可清楚地识别的是， 设 置有 L 形的框架元件 100 的长的第一部分区域和弯曲的短的第二部分区域。所述两个部分 区域的弯曲通常具有 65和 115之间的角度， 其中， 105的角度证明特别适合用于装。
31、入 马达和用于支撑。在所述长的第一部分区域的另一侧上可识别到可选的另外的弯曲。因为 该弯曲基本上用于在安装期间正确地定位马达， 在这里， 设置有 150至 170、 优选 160 的弯曲。 0037 在框架元件 100 的各个元件的厚度方面能够确定所述板形部件的厚度 112。 说 明 书 CN 103857585 A 7 5/5 页 8 0038 如从图 6a 可获悉的是， 凸梁 120 的厚度 122 相对于板形部件 110 的厚度 112 具有 4:1 或 5:1 的比例， 其中， 就所述布置的稳定性与重量对比而言， 4.4:1 的特别比例合适。 0039 图 6b 示出板形部件 110 。
32、上的处于中心的凸梁 120 的宽度比例。由此， 凸梁 120 的 宽度 124 和部件 110 的宽度 114 具有 1:1.6 至 1:1.9、 优选 1:1.7 的比例。 0040 为了将馈电线从马达引导到蓄电池组或电池组和 / 或引导到控制器， 在所述框架 元件中设置有开口190。 该开口190不仅穿过板形部件110而且穿过凸梁120通到马达200 的壳体 205 中。由此， 避免所述导线的处于外部的导向装置， 以便避免在使用自行车时无意 的导线损坏。 0041 更有利地， 开口 190 居中地在框架元件 100 的第一部分区域中布置在与底管 140 和车座管 150 的连接之间。但是可。
33、选地也能够设置， 将该开口的布置从几何中心中移出。 0042 在另一实施方式中， 凸梁 120 也能够由两个平行的板构成， 所述板必要时能够借 助于接片相互连接。 0043 作为用于所述框架元件的材料， 除了钢、 铝之外， 陶瓷或塑料也是可设想的。 说 明 书 CN 103857585 A 8 1/8 页 9 图 1 说 明 书 附 图 CN 103857585 A 9 2/8 页 10 图 2 说 明 书 附 图 CN 103857585 A 10 3/8 页 11 图 3 说 明 书 附 图 CN 103857585 A 11 4/8 页 12 图 4 说 明 书 附 图 CN 103857585 A 12 5/8 页 13 图 5 说 明 书 附 图 CN 103857585 A 13 6/8 页 14 图 6a 说 明 书 附 图 CN 103857585 A 14 7/8 页 15 图 6b 说 明 书 附 图 CN 103857585 A 15 8/8 页 16 图 6c 说 明 书 附 图 CN 103857585 A 16 。