电动自行车
阅读：439发布：2020-05-11
专利汇可以提供电动自行车专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种电动 自行车 (1)，其具有控制单元(38)、驱动单元(14)、 电池 单元(20)、显示单元(24)和用于显示单元(24)的遥控单元(26)，所述遥控单元(26)设置在车把把手(28)的与显示单元(24)分离的区域中。根据本发明， 电子 控制单元 (38)设置在自行车车架(2)的 座管 (8)中。，下面是电动自行车专利的具体信息内容。
1.一种电动自行车，其包括自行车车架(2)、电子控制单元(38)、驱动单元(14)、电池单元(20)、显示单元(24)和用于显示单元(24)的遥控单元(26)，其中，遥控单元(26)设置在车把把手(28)的远离显示单元(24)的区域中，所述电动自行车的特征在于，电子控制单元(38)设置在自行车车架(2)的座管(8)中。
2.根据权利要求1所述的电动自行车，其中，电子控制单元(38)设置在座管(8)的邻近驱动单元(14)的下部区域中。
3.根据权利要求1或2所述的电动自行车，其中，电子控制单元(38)直接附接在自行车车架(2)的车架侧驱动托架(12)处。
4.根据前述任一项权利要求所述的电动自行车，其中，电子控制单元(38)仅在面向驱动单元(14)的端部(46)处设置有线路连接器(48)。
5.根据前述任一项权利要求所述的电动自行车，其中，在电子控制单元(38)的上方设置用于座杆的止动件(39)，特别是瓶架的紧固元件。
6.根据前述任一项权利要求所述的电动自行车，其中，遥控单元(26)的至少一条信号线(60)连接至显示单元(24)，并且显示单元(24)的至少一根电线(49)连接至电子控制单元(38)。
7.根据前述任一项权利要求所述的电动自行车，其中，制动传感器线路(56)直接连接至显示单元(24)。
8.根据前述任一项权利要求所述的电动自行车，其中，遥控单元(26)通过单根总线电缆(60)连接至显示单元(24)。
9.根据前述任一项权利要求所述的电动自行车，其中，传感器线路(50)分别直接连接至电子控制单元(38)。
10.根据前述任一项权利要求所述的电动自行车，其中，通信借助于CAN总线方法进行，优选借助于CAN open方法进行。
电动自行车
技术领域
背景技术
[0002] 电动自行车，例如，电助力型自行车(pedelecs)或电动型自行车(e-bikes)，作为一种易于使用、无排放的运输方式而广受欢迎。特别合适类型的自行车可用于不同的应用领域。这些自行车尤其包括针对在公路或平缓地形上的闲暇时间使用或上班路途而优化的自行车(例如，城市自行车或旅行自行车)和针对越野使用、特别是针对山地而已经开发出各种设计的山地电动自行车(E-MTB)。电动自行车提供了在不使骑行者过度用力的情况下增大作用半径以及提高平均驱动速度的可能性。
[0003] 从现有技术已知了电动自行车，其除了驱动单元、电池单元、显示单元和用于显示单元的遥控单元之外，还特别地具有用于功能控制的电子控制单元(ECU)。在这种情况下，电子控制单元被分配给位于下管区域中的电池单元。这样的ECU布置的缺点在于，用于电池的空间更小，因此可达到的作用距离减小。此外，这种布置可能导致热的问题，因为特别地不仅电池而且还有控制单元的电子部件都散热。此外，需要具有用于控制单元的安装选项的特殊的电池壳体。因此，总的来说，这样的电池组需要较大的空间，因此可能降低舒适度。
发明内容
[0004] 由于这个原因，本发明的目的在于提供一种使电辅助运动性与以运动和生活方式为导向的骑行者的需求一致的新型自行车概念。
[0005] 该目的是通过具有权利要求1的特征组合的电动自行车来实现的。
[0006] 根据本发明的电动自行车具有电子控制单元、驱动单元、电池单元、显示单元和用于显示单元的遥控单元，该遥控单元位于车把把手的远离显示单元的区域中。根据本发明，电子控制单元设置在自行车车架的座管中。因此，实现了车架与安装元件之间的高度集成的相互作用。优选设置在自行车车架的下管中的电池单元的设计不受限制，并且可用于电池的空间更多，因此可达到的作用距离高。由于电池单元和电子控制单元的热分离，实现了高效率。不需要具有用于控制单元的紧固选项的特殊的电池壳体。总的来说，在该变型中实现了最高强度的紧凑而均匀的车架形状。因此，根据本发明的概念也满足了有生活意识和运动雄心的骑行者的要求。
[0007] 已经证明了，如果电子控制单元设置在座管的靠近驱动单元的下部区域中，则特别有利。因此，电线长度被减至最小。电动自行车具有优化的车架截面，该截面具有针对优化的空间需求的在构造和美学上最佳的特征。
[0009] 电子控制单元优选仅在面向驱动单元的端部处设置有线路连接件，使得构造被简化并且线路长度最小。所有线路优选在车架的底部引出。
[0011] 优选地，遥控单元的至少一条线路连接至显示单元，并且显示单元的至少一根电线连接至电子控制单元。已经证明了，如果在遥控单元和显示单元之间仅设置一条总线，则特别有利。此外，如果在显示单元与电子控制单元之间仅设置一条总线，则特别有利。因此，要铺设的电缆的数量被最小化，并且因此重量和组装成本被最小化。
[0013] 因此，如果遥控单元通过包括多条信号线的单根总电缆连接至显示单元，则是优选的。
[0014] 根据本发明的特别优选的实施方式，另外的传感器线路各自直接连接至电子控制单元。在这种情况下，线路的数量也被减少。特别地，可以设置：侧支架的传感器(在支架折起来时安全停用)、传动装置的传感器、加速度传感器(3D陀螺仪和加速度计)、用于检测折叠自行车时自行车折叠的传感器、压力传感器和温度传感器。
[0015] 通信优选借助于CAN总线方法进行，特别优选通过CAN open方法进行。为了适应要求设置CAN转换器。
[0016] 在本发明的特别优选的实施方式中，用于显示单元的遥控单元位于车把把手的远离显示单元的区域中，并且具有用于选择辅助水平的辅助选择键，并且具有用于菜单导航和选择显示单元上显示的菜单项的至少一个输入装置。
[0017] 已经证明了，如果输入装置和辅助选择键沿着公共线路设置，则特别有利。公共线路能够以人体工程学上(ergonomically)的弓形方式多维弯曲。
[0018] 输入装置和键优选被设置为一个在另一个之下，使得它们可以在人体工程学上通过骑行者的拇指操作。操作辅助选择键和输入设备不需要对骑行者的手进行极缺安全的重新定位。
[0019] 在本发明的特别优选的实施方式中，输入装置被构造为操纵杆。因此，菜单导航和对显示单元上显示的菜单项的选择可以直观地且在人体工程学上进行，优选通过骑行者的拇指进行。
[0020] 操纵杆优选可在全部四个方向(上、下、左、右)上移动，菜单项的选择借助于对操纵杆的压力来进行(压力功能)。菜单导航和菜单项的选择使用多功能操纵杆来进行，使得不需要另外的操作元件。由于这个原因，遥控单元以极其紧凑且美观的方式构造。操纵杆可以具有背光符号，特别是具有圆角的矩形。
[0021] 已经证明了，如果辅助选择键以相互倾斜的方式设置，则特别有利。在这种情况下，辅助水平的选择可以通过骑行者的拇指来进行。辅助选择键优选形成凹部。拇指可以放置在一个在另一个之上设置的键之间，使得直观地进行操作，用于增大辅助水平的辅助选择键优选设置在行进方向的前方，而用于减小辅助水平的辅助选择键设置在行进方向的后方。
[0022] 此外，优选的是辅助选择键朝向骑行者的手倾斜。操作可以在人体工程学上优选通过骑行者的拇指进行。
[0023] 用于增大辅助水平的辅助选择键优选用正号符号标记，并且用于减小辅助水平的辅助选择键用负号符号标记。这些符号优选是背光的，因此即使在可见度差的情况下也可识别。
[0024] 关于制造技术和操作，已经证明有利的是，辅助选择键具有面向骑行者的手的自由致动部分和弹性安装的端部。
[0025] 根据本发明的优选实施方式，灯开关在辅助选择键之间的区域中侧向偏移。优选地，灯开关设置在远离靠近辅助选择键的骑行者的手的方向上。已经证明了，如果灯开关在辅助选择键之间的中部设置为侧向偏移，则特别符合人体工程学。
[0026] 优选地，灯开关具有三个功能，其中每个功能通过按下键顺序地启动：保持键按下(＞2秒)，灯开/关；推动键，近光，第二次推键，灯亮起。因此，有利地，存在一个用于灯开/近光/远光/灯关的按钮。灯开关可以具有背光灯符号。
[0027] 在具有齿轮马达的电子传动装置的电动自行车中，遥控单元优选具有沿枢轴在中心安装的用于档位选择的摇杆开关。根据本发明，如果摇杆开关具有两个致动表面，第一致动表面设置在面向骑行者的手的一侧，并且第二致动表面设置在背向骑行者的手的一侧，则是有利的。优选地，输入装置、辅助选择键和摇杆开关沿着公共线路设置。键优选设置为一个在另一个之下，使得它们可在人体工程学上通过骑行者的拇指来操作。操作辅助选择键和摇杆开关不需要对骑行者的手进行极缺安全的重新定位。
[0028] 在遥控单元的优选实施方式中，遥控单元具有上部和模块化可更换的下部，摇杆开关被分配给下部。由于这个原因，遥控单元可模块化地适于具有电动齿轮马达和没有电动齿轮马达的自行车。出于这个目的，被设计为半个夹具的下部安装有摇杆开关或没有摇杆开关。上部和下部优选借助于柔性带来电连接。
[0029] 摇杆开关优选具有大致居中的自动键。自动键优选不摇动，并且启动自动档位选择。
[0030] 当沿车把把手轴线的方向观察时，输入装置、辅助选择键和摇杆开关优选沿凸起的弓形公共线路延伸，其曲率曲线在人体工程学上适于骑行者的拇指的移动范围。
[0031] 优选地，遥控单元具有振动马达。例如，已经达到最大辅助水平可以借助于短暂的振动来发出信号。此外，可以借助于短暂的振动来建议开关操作。优选地，在显示单元上进行档位建议，例如，显示器上向上的箭头建议加速，振动提醒骑行者显示单元正在显示新信息。
[0032] 本发明可普遍地用于所有类型的自行车，特别是山地自行车(硬尾设计或完全悬挂设计)，而且也可以在其他自行车(例如，公路自行车车架)中实现，从而最终产生旅行自行车、城市自行车或混合自行车或其他现代类型的自行车。由于其紧凑而有吸引力的设计，其能够建造大大结合经典自行车和电动自行车的优点的自行车。
[0034] 随后参照附图更详细地说明本发明的优选实施方式。为此，详细地：
[0035] 图1示出了根据本发明的电动自行车的侧视图；
[0036] 图2示出了来自图1的电动自行车在车把区域的详细视图；
[0037] 图3示出了来自图1的电动自行车的示意性侧视图；
[0038] 图4示出了驱动区域的详细视图；以及
[0039] 图5示出了电子控制单元的详细视图。
具体实施方式
[0040] 图1示出了根据本发明的电动自行车1的侧视图，该电动自行车1具有被构造为菱形车架的示例性车架2，并且具有下管4、上管6、座管8、头管10、用于驱动单元14的驱动托架12、座支柱16和下支柱18以及设置在下管4处的电池单元20。
[0041] 特别是从示出了来自图1的电动自行车1在车把22的区域的详细视图的图2可以得出，提供了在车把22上在中心设置的显示单元24以及遥控单元26。遥控单元26设置在左车把杆28的远离显示单元24的区域中，并且具有用于选择马达辅助水平的两个辅助选择键30、32以及被设计成用于菜单导航和选择显示单元24上显示的菜单项的操纵杆34的输入装置。此外，遥控单元26具有灯开关36。
[0042] 如图3所示，其示出了图1的电动自行车1的示意性侧视图，电动自行车1具有电子控制单元38(ECU)。电子控制单元38设置在自行车车架2的座管8中。这样，实现了自行车车架2和安装部件之间的高度集成的相互作用。电池单元20的设计不受限制，并且可用于电池的空间更多，因此可达到的作用距离高。由于电池单元和电子控制单元的热分离，实现了高效率。不需要具有用于控制单元的紧固选项的特殊的电池壳体。
[0043] 电子控制单元38安装在驱动托架12上的座管8的下部。因此，电线的长度被减至最小。因此，电动自行车1具有优化的车架截面，该截面具有针对优化的空间需求的在构造和美学上最佳的特征。
[0044] 在这种情况下，特别是如图4所示的驱动区域的详细视图中所示，电子控制单元38被附接至车架侧驱动托架12上。在电子控制单元38的上方，设置作为座杆(没有示出)的止动件的瓶架套管39。因此，防止了电子控制单元38被长座杆损坏。
[0045] 根据示出了电子控制单元38的详细视图的图5，通过L形紧固支架42进行控制单元38在驱动托架12处的附接，该L形紧固支架42借助于螺钉40附接至控制单元38的矩形壳体。
紧固支架42在驱动托架12上的附接还借助于螺钉44进行。
紧固支架42在驱动托架12上的附接还借助于螺钉44进行。
[0046] 电子控制单元38仅在面向驱动单元14的端部46处设置有线路连接器48，使得该构造被简化并且线路长度最小。所有线路都在车架的底部引出。
[0047] 根据图3，显示单元24的电线49连接至电子控制单元38。在这种情况下，有利的是仅需要一条线路。
[0048] 此外，齿轮马达、撑脚架52的传感器线路50(在支架折起来时安全停用)等各自直接连接至电子控制单元38。在这种情况下，线路的数量被减少。
[0049] 根据图2，被分配给刹车杆54的传感器线路56直接连接至显示单元24，使得仅需要显示单元24和控制单元38之间的一条线路49。
[0050] ECU通信借助于CAN open方法进行。为了适应要求设置CAN转换器。遥控单元26的信号线60连接至显示单元24(参见图2)。因此，如果遥控单元通过包括多条信号线的单根总线电缆连接至显示单元，则是优选的。当操作制动器时，启动尾灯64的刹车灯62。
[0051] 本发明可普遍地用于所有类型的自行车，特别是山地自行车(硬尾设计或全悬挂设计)，而且也可以在其他自行车(例如，公路自行车车架)中实现，从而最终产生旅行自行车、城市自行车或混合自行车或其他现代类型的自行车。由于其紧凑而有吸引力的设计，其能够建造大大结合经典自行车和电动自行车的优点的自行车。
[0053] 公开了电动自行车1，其具有控制单元38、驱动单元14、电池单元20、显示单元24和用于显示单元24的遥控单元26，该遥控单元26设置在车把28的远离显示单元24的区域中。根据本发明，电子控制单元38设置在自行车车架2的座管8中。
[0054] 附图标记列表
[0055] 1 电动自行车
[0056] 2 自行车车架
[0057] 4 下管
[0058] 6 上管
[0059] 8 座管
[0060] 10 头管
[0061] 12 驱动托架
[0062] 14 驱动单元
[0063] 16 座支柱
[0064] 18 下支柱
[0065] 20 电池单元
[0066] 22 车把
[0067] 24 显示单元
[0068] 26 遥控单元
[0069] 28 左车把把手
[0070] 30 辅助选择键
[0071] 32 辅助选择键
[0072] 34 操纵杆
[0073] 36 灯开关
[0074] 38 电子控制单元
[0075] 39 瓶架套管
[0076] 40 螺钉
[0077] 42 紧固支架
[0078] 44 螺钉
[0079] 46 端部
[0080] 48 线路连接器
[0081] 49 电线
[0082] 50 传感器线路
[0083] 52 撑脚架
[0084] 54 刹车杆
[0085] 56 传感器线路
[0086] 58 CAN转换器
[0087] 60 信号线
[0088] 62 刹车灯
[0089] 64 尾灯
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