车架组件的制作方法

1.本发明涉及一种车架组件和一种包括该车架组件的两轮车。


背景技术：

2.已知如电动自行车这样的具有全弹簧装置的两轮车。在此，自行车车架具有一个主车架和一个弹性安装的后部结构。在此，后部结构通常可在主转动点上相对于主车架转动。在电动自行车中，在脚踏轴承轴线的区域中有一个驱动单元，所述驱动单元需要附加的空间并且与主车架连接。驱动组件的空间需求和主转动点的位置常常相互冲突。


技术实现要素：

3.与之相对地，具有权利要求1的特征的、根据本发明的车架组件的特点在于，实现具有弹簧装置地实施的两轮车车架的简化的结构和改进的运动学设计。根据本发明，这通过一种包括主车架、弹性安装的后部结构和至少一个连接元件的车架组件实现。在此，连接元件布置在主车架上。在此，连接元件使后部结构的至少一部分可围绕铰接轴线摆转地与主车架连接。此外，连接元件设置为用于，将驱动单元紧固在主车架上、尤其是紧固在铰接轴线上。
4.换言之，车架组件与连接元件具有接口，该接口使得能够实现后部结构的至少部分与主车架的可摆转地连接并且同时实现驱动单元在主车架上的紧固。这意味着，连接元件同时并且在相同的位置上(即，在铰接轴线上)实行可摆转的连接和紧固接口的两种功能。因此，连接元件同时构成转动支点和紧固点。优选地，连接元件可以被视为铰接，除了主车架和后部结构的部分的可摆转地连接之外，所述铰接实现驱动单元在主框架上的紧固。
5.由于用于驱动单元的紧固点和在主框架和后部结构的至少部分之间的转动点的统一，产生很多的优点。尤其是，车架组件由此提供在两轮车的脚踏轴承的区域中的一种特别节省空间和成本有利的结构。因为连接元件可以同时地完成在主框架和后部结构之间的铰接功能和用于驱动单元的紧固功能，可以通过省去另外的紧固元件和/或铰接元件来实现成本节省。类似地，可以避免例如在主车架中用于这类的另外的紧固元件和/或铰接元件的钻孔，这对主车架的刚性有利地产生影响。此外，在主车架中存在着更多空间用于连接元件，由此，它可以被最优地放置。由此产生更大的设计自由度，尤其是在最优的力导入和运动学方面。增加的空间提供进一步地对用于铺设(例如驱动单元的)电缆和导线的增大的自由空间有利地产生影响。此外，可以由此实现在后部结构上的更短的链支架，以便可以一方面有针对性地或者更灵活地并且在更宽的范围内影响两轮车的行驶特性，并且另一方面可以例如在车架尺寸较小的情况下也特别灵活地匹配两轮车的几何形状，例如通过更短的链支架。
6.从属权利要求以本发明的优选的拓展方案作为内容。
7.优选地，后部结构具有弹簧元件，其中，至少一个连接元件使主车架和弹簧元件围绕铰接轴线可摆转地相互连接。也就是说，在这种情况下，连接元件构成对弹簧元件的一侧
的支撑。优选地，弹簧元件的另外的那侧与后部结构的另外的部分连接、例如与偏转摇杆连接，所述偏转摇杆与后部结构的车座斜撑连接。因此，连接元件实现在弹簧元件和主车架之间的可摆转的连接。由此，可以实现弹簧装置的连接的一种成本特别便宜的和简单的且节省空间的结构。
8.特别优选地，后部结构具有后部结构车架，其中，至少一个连接元件使主车架和后部结构车架围绕铰接轴线可摆转地相互连接。优选地，后部结构车架由链支架和车座斜撑和例如可相对于主车架摆动的另外的元件构成。在此，优选地，连接元件构成主铰接，借助于该主铰接，后部结构车架可相对于主车架摆动。由此，在主铰接的结构成本有利并且节省空间的情况下，可以提供两轮车的在运动学方面、尤其是在行驶动力学方面特别灵活的结构。特别优选地，可以设置两个连接元件，所述两个连接元件不但可以使弹簧元件而且可以使后部结构车架可分别围绕单独的铰接轴线摆动地与主框架连接。在此，两个连接元件中的每个可以附加地设置用于将驱动单元紧固在主车架上。优选地，在这里，驱动单元可以仅仅借助于这两个连接元件紧固在主车架上。由此可以提供车架组件的一种特别简单的、成本有利的和节省空间的结构。例如，替代地，附加地，也还可以设置一个另外的连接点、例如借助于螺钉进行连接的连接点，以便将驱动单元紧固在主车架上。
9.优选地，车架组件此外包括驱动单元，所述驱动单元借助于至少一个连接元件紧固在主车架上。优选地，驱动单元具有发动机和/或传动装置。尤其是，在此，驱动单元与主车架牢固地连接，从而尤其是在驱动单元和主车架之间不可能发生相对的转动。特别优选地，车架组件具有总共两个或者三个连接元件，借助所述连接元件将驱动单元紧固在主车架上。由此，可以提供一种特别简单的和牢固的布置。优选地，驱动单元具有脚踏轴承，从而尤其是脚踏轴承轴线穿过驱动单元伸展。
10.优选地，驱动单元至少部分地布置在主车架的两个车架壁之间。例如，驱动单元在此基本上可以完全地布置在两个车架壁之间，从而车架壁可以提供对驱动单元的机械保护。替代地，例如驱动单元的仅仅一个紧固区域可以布置在两个车架壁之间，从而驱动单元基本上自由地布置在主车架外部。
11.进一步优选地，连接元件具有贯通螺栓，所述贯通螺栓沿着铰接轴线由主车架和驱动单元穿过地延伸。由此可以提供车架组件的一种特别简单的和成本有利的结构。此外，实现一种特别简单的装配，因为贯通螺栓可以例如从一侧推入到驱动单元和主车架的相互对准的通道钻孔中，由此，仅仅只需要从这一侧进入。优选地，在这里，贯通螺栓可以在相应的对置的侧上与螺母旋紧，以便进行固定。特别优选地，用总共两个贯通螺栓将驱动单元紧固在主车架上。
12.优选地，连接元件具有两个紧固螺钉，所述两个紧固螺钉分别沿着铰接轴线延伸并且借助于所述两个紧固螺钉将主车架和驱动单元相互旋紧。尤其是，两个紧固螺钉从对置的侧被拧入驱动单元和主车架中。例如，当驱动单元部分地布置在主车架的两个车架壁之间时，两个紧固螺钉可以分别由车架壁中的一个穿过地被拧入驱动单元中，以便实现在主车架和驱动单元之间的牢固的连接。优选地，驱动单元和主车架用总共四个紧固螺钉或者替代地用总共六个紧固螺钉相互旋紧。特别优选地，驱动单元与紧固螺钉和贯通螺栓的组合地紧固也是可能的。
13.特别优选地，驱动单元具有两个紧固夹板。例如，紧固夹板可以从驱动单元的壳体
突出地构造。借助于紧固夹板，通过连接元件将驱动单元紧固在主车架上。在此，后部结构的摆动区域设置在两个紧固夹板之间。在此，后部结构的尤其是一体的、下方的和前面的区域被视为摆动区域，两个链支架在该区域中聚拢。尤其是，后部结构与主车架的连接在这里间接地通过驱动单元进行。优选地，在此，摇动区域和驱动单元可借助于连接元件围绕铰接轴线摆动地相互连接。
14.优选地，后部结构具有两个链支架，所述两个链支架借助于连接元件与主车架铰接连接。这意味着，在主车架、驱动单元和后部结构之间的接口的区域中设置有两个单独的链支架，所述两个单独的链支架分别借助于连接元件与主车架连接。例如，在此可以设置唯一的贯通螺栓作为连接元件。替代地，每个链支架可以单独地借助于单独的紧固螺钉与主车架连接，其中，两个紧固螺钉位于共有的铰接轴线上。
15.优选地，两个链支架中的每个在铰接轴线的方向上布置在驱动单元和主车架的两个车架壁中的一个之间。这意味着，两个链支架与驱动单元共同地至少部分地位于主车架的由两个车架壁限定的接收空间内部。
16.进一步优选地，驱动单元和两个车架壁在铰接轴线的方向上布置在两个链支架之间。换言之，两个链支架在铰接轴线的方向上布置在主车架外部。
17.优选地，连接元件具有至少一个轴承、尤其是球轴承或者滑动轴承，所述轴承布置在主车架和后部结构的至少一部分之间。优选地，连接元件具有至少两个轴承，以便获得稳定的机械支撑。尤其是，在两个车架壁中的每个和每个链支架或者摆动区域之间分别布置有一轴承。
18.此外，本发明导向一种两轮车，所述两轮车包括所说明的车架组件。优选地，两轮车涉及一种可用肌力和/或机动车动力运行的自行车，特别优选地涉及一种电动自行车。尤其是，在这里，涉及一种全弹簧安装的电动自行车。通过具有作为主铰接起作用并且同时构成驱动单元的紧固接口的元件连接的特别的车架组件可以在脚踏轴承轴线的区域中实现不同的部件的特别节省空间的布置。尤其是，在此，电动自行车可以在几何形状上按最优的运动学和驾驶动力学构造。特别优选地，车架组件在此可以这样构造，使得连接元件布置在自行车链和布置在脚踏轴承上的链轮之间的链接合点的高度上。优选地，铰接轴线在这里靠近链接合点或者位于链接合点附近。在此，这样的点被视为链接合点：在该点上，驾驶员的体力的推动力从链轮施加到自行车链上。
19.优选地，车架组件包括驱动单元，该驱动单元借助于至少一个连接元件紧固在主车架上。在此，至少一个连接元件布置在驱动单元的在行驶方向上在后面的区域上、优选地布置在其在行驶方向上在后面的端部上。也就是说，驱动单元从连接元件出发基本上在行驶方向上向前延伸。由此，可以提供一种特别节省空间的布置，以便可以最优地布置弹簧装置系统并且以便可以在运动学和行驶动力学方面最优地调整车架组件的几何结构。
附图说明
20.以下根据实施例与附图相结合地说明本发明。在附图中，功能相同的构件分别用相同的附图标记来标记。在此示出：
21.图1示出根据本发明的第一实施例的两轮车的简化的示意性的视图，
22.图2示出图1的两轮车的细节，
23.图3示出根据本发明的第二实施例的两轮车的细节，
24.图4示出根据本发明的第三实施例的两轮车的细节，
25.图5示出根据本发明的第四实施例的两轮车的细节，和
26.图6示出根据本发明的第五实施例的两轮车的细节，和
27.图7示出根据本发明的第五实施例的两轮车的简化的示意性的视图。
具体实施方式
28.图1示出根据本发明的第一实施例的两轮车10的简化示意性视图。两轮车10涉及一种可用肌力和/或马达力运行的电动自行车。
29.在此，两轮车10具有带有驱动单元5的车架组件1，该驱动单元具有电动机和传动装置，并且所述驱动单元构造用于借助于马达力辅助驾驶员的脚踏力。为了对驱动单元5进行能量供给，两轮车10可以具有(未示出的)蓄电池。
30.在此，两轮车10的脚踏轴承14是驱动单元5的一部分。脚踏轴承14设置用于与(未示出的)曲柄和踏板连接。
31.两轮车10为具有弹簧叉11和弹性安装的后部结构3的全弹性安装的两轮车。
32.弹性安装的后部结构3具有后部结构车架7，该后部结构车架围绕铰接轴线40可摆转地与两轮车10的车架组件1的主车架2连接。在此，铰接轴线40垂直于图2的绘图平面。
33.尤其是，后部结构车架7在此具有链支架32和车座斜撑33，所述链支架和所述车座斜撑相对彼此成锐角地布置。主车架2优选地具有上管21、下管22和车座支承23，所述上管、下管和车座支承尤其是同样地基本上三角形地布置。
34.此外，后部结构3具有弹簧元件6和偏转摇杆8。在此，弹簧元件6分别与偏转摇杆8和与主车架2铰接连接。此外，偏转摇杆8与后部结构车架7的上方端部铰接连接，具体地，与车座斜撑33连接。此外，偏转摇杆8与车座支承23铰接连接。
35.为了实现主车架2和后部结构车架7的可摆转连接，车架组件1包括布置在主车架2上的连接元件4。连接元件4因此也可以被视为两轮车10的弹簧装置的主铰接。在此，连接元件4附加地设置用于，将驱动单元5紧固在主车架2上。也就是说，连接元件4实现后部结构车架7和主车架2的相互铰接式连接和同时将驱动单元5紧固在主车架2上的两个功能。
36.在此，连接元件4构成在驱动单元5和主车架之间的连接点，该连接点布置在驱动单元5的在两轮车10的行驶方向15上在后面的区域上。
37.在此，紧固点和转动点的统一提供了很多的优点。尤其是，由此实现车架组件1在驱动单元5区域中的特别节省空间的结构。尤其是，可以由此实现两轮车在驾驶动态方面最优的运动学，其方式是，连接元件4和因此还有铰接轴线40可以特别靠近脚踏轴承14的轴线地布置。铰接轴线40优选地位于自行车链和两轮车10的链轮16之间的链接合点上。在这里，链接合点竖直地位于脚踏轴承14上方并且位于链轮16的外周上或者位于其附近。此外，车架组件1的主转动点和驱动单元5的紧固点的统一实现重量节省和成本节省，因为例如可以省去紧固器件。
38.在图1的第一实施例中，驱动单元5在总共两个紧固点上与主车架2固定地连接。第一紧固点由连接元件4构成并且第二紧固点由驱动单元5的在行驶方向15上在前面的区域上的紧固器件55构成。第二紧固器件可以是例如借助于贯通螺栓和/或借助于一个或者多
个螺钉实现的旋紧。
39.随后，参照图2详细地说明主车架2、后部结构车架7和驱动单元5借助于连接元件4进行的连接的更准确构型。在此，图2示出图1的两轮车10在连接元件4的区域中的详细截面视图。
40.如在图2中可看到地，驱动单元5部分地布置在主车架2内部，具体地，布置在主车架2的两个车架壁21之间。相对于铰接轴线40，在主车架2外部布置有后部结构3的两个链支架32。
41.在此，连接元件4具有贯通螺栓41，所述贯通螺栓沿着铰接轴线40穿过主车架2、驱动单元5和两个链支架32延伸。在此，贯通螺栓41提供驱动单元5和主车架2的特别简单的、成本便宜的和同时稳定的连接。
42.贯通螺栓41具有螺栓头41a，所述螺栓头可以贴靠在图2中右边的链支架32上。此外，贯通螺栓41具有螺母41b，所述螺母可以在对置的侧上贴靠在左边的链支架32上，并且所述螺母可以旋入贯通螺栓41的螺栓区域44上，以便固定贯通螺栓41。
43.为了实现主车架2和后部结构3的可围绕铰接轴线40摆动的连接，在后部结构3的链支架32中的每个和贯通螺栓41之间分别布置一个轴承43。轴承43示例性地作为球轴承示出。替代地，轴承43也可以构造为滑动轴承或者类似物。
44.此外，车架组件1在连接元件4的区域中具有间隔轴套45和公差补偿元件46。间隔轴套45分别布置在右边的链支架32和右边的车架壁21之间和布置在右边的车架壁21和驱动单元5之间。公差补偿元件46以轴套形式构造，所述轴套布置在贯通螺栓41的螺栓区域44的外侧上和布置在螺栓区域44和左边的车架壁21之间。此外，公差补偿元件46布置在驱动单元5和左边的链支架32之间。在此，间隔轴套45和公差补偿元件46以特别简单的且成本有利的方式实现车架组件1的最优的几何结构协调。
45.图3示出根据本发明的第二实施例的两轮车10的类似于图2的截面视图的细节。第二实施例基本上相当于图1和2的第一实施例，差别在于轴承43的替代布置。在图3的第二实施例中，轴承43布置在贯通螺栓41的螺栓区域44和车架壁21之间。由此可以提供车架组件1的替代的有利结构和运动学。
46.图4示出根据本发明的第三实施例的两轮车10的类似于图2的截面视图的细节。第三实施例基本上相当于图1和2中的第一实施例，差别在于连接元件4具有两个紧固螺钉42而不是一个贯通螺栓41。两个紧固螺钉42从外部分别沿着铰接轴线40拧入由链支架32、车架壁21和驱动单元5组成的布置中。在此，两个紧固螺钉42固定地拧入驱动单元5中。在每个紧固螺钉42和对应的链支架32之间分别有一个轴承43。
47.此外，在第三实施例中没有设置间隔轴套和公差补偿元件。取而代之地，这些元件直接地相互旋紧，尤其是这样旋紧，使得链支架32在安装时借助于紧固螺钉42被拉到主车架2上，由此，驱动单元5受到拉力负荷。然而，替代地，类似于图2地，也可以设置间隔轴套和公差补偿元件。在此，根据图4的第三实施例的、具有两个紧固螺钉42的连接元件4提供一种另外的、成本特别便宜的、简单的并且节省空间的连接可能性。
48.图5示出根据本发明的第四实施例的两轮车10的类似于图2至4的截面视图的细节。第四实施例基本上相当于图1和图2的第一实施例，差别在于，链支架32布置在主车架2内部。具体地，两个链支架32分别布置在驱动单元5和车架壁21中的一个之间。类似于图4中
的第三实施例地，在第四实施例中的连接元件4具有两个紧固螺钉42，所述两个紧固螺钉被拧入驱动单元5中。同样地，在第四实施例中，如在图5中所示出地，优选不设置借助于间隔轴套和/或公差补偿元件进行的公差平衡。然而，在一种替代的构型中，第四实施例的两轮车也可以配备有间隔轴套和/或公差补偿元件。
49.图6示出根据本发明的第五实施例的两轮车10的截面视图的细节。第五实施例基本上相当于图1和2中的第一实施例，其具有车架壁21、驱动单元5和后部结构3的一种另外的替代布置。在图6的第五实施例中，驱动单元5具有两个紧固夹板51，驱动单元5借助于这两个紧固夹板通过连接元件4紧固在主车架2上。具体地，紧固夹板51伸进两个车架壁21之间的接收空间中，其中，驱动单元5的其余部分布置在外部。在此，每个紧固夹板51借助于紧固螺钉42与对应的车架壁21旋紧。
50.在两个紧固夹板51之间布置有后部结构3的摆动区域31。在此，摆动区域31相应于位于后部结构车架7的在行驶方向15上在前面的端部上(参看图1)的一体区域，并且，两个链支架32朝向该一体区域聚拢。在此。摆动区域31在主车架2上的可摆转紧固间接地通过驱动单元5进行。为此，两个紧固螺钉42分别具有优选无螺纹的连接区域42a，所述连接区域延伸到摆动区域31中。在此，在每个连接区域42a和摆动区域41之间分别有一个轴承43。
51.图7示出根据本发明的第六实施例的两轮车10的简化的示意性视图。第六实施例基本上相当于图1和2中的第一实施例，其中，连接元件4'代替后部结构车架7地使弹簧元件6和主车架2可围绕其他的铰接轴线40摆转地相互连接。如在图1的第一实施例中这样，连接元件4'在此同时地作为用于使弹簧元件6和主车架2铰接连接的铰接和作为用于将驱动单元5紧固在主车架2上的紧固器件起作用。
52.总体上，第六实施例的两轮车10在此具有用于驱动单元5的两个紧固点，即，连接元件4'和在主车架2和驱动单元5的前面区域之间的紧固器件55。在此，用附图标记9标记的铰接在图7中所示出的两轮车10中仅用于在后部结构车架7和主车架2之间围绕主铰接轴线90的铰接连接。
53.优选地，连接元件4'可以根据所说明的两种变型构造，即，具有贯通螺栓地构造或者替代地具有两个紧固螺钉地构造。优选地，驱动单元5的紧固也可以借助于贯通螺栓和紧固螺钉组合。
54.此外要指出，所说明的实施例也可以任意地相互组合。特别优选地，第一和第六实施例可以这样相互组合，使得连接元件分别不但使用在后部结构车架7和主车架2之间的主铰接上而且使用在弹簧元件6和主车架2之间，所述连接元件同时实现铰接式的连接并且使驱动单元5紧固。尤其是，在此，这两个紧固点可以单独地设置用于将驱动单元5紧固在主车架2上，或者，替代地，构造在总共三个紧固点上的紧固、例如借助于附加的、在图1和7中所示出的紧固器件55进行的紧固。

技术特征：
1.尤其是能用肌力和/或马达力运行的两轮车(10)的车架组件，车架组件包括：-主车架(2)，-弹性安装的后部结构(3)，和-至少一个连接元件(4)，所述连接元件布置在所述主车架(2)上，其中，所述连接元件(4)使所述后部结构(3)的至少一部分能围绕铰接轴线(40)摆转地与所述主车架(2)连接，并且其中，所述连接元件(4)设置为用于，将驱动单元(5)紧固在所述主车架(2)上。2.根据权利要求1所述的车架组件，其中，所述后部结构(3)具有弹簧元件(6)，并且，其中，所述至少一个连接元件(4)使所述主车架(2)和所述弹簧元件(6)能摆转地相互连接。3.根据权利要求1或2所述的车架组件，其中，所述后部结构(3)具有后部结构车架(7)，并且，其中，所述至少一个连接元件(4)使所述主车架(2)和所述后部结构车架(7)能摆转地相互连接。4.根据以上权利要求中任一项所述的车架组件，该车架组件此外包括驱动单元(5)，该驱动单元借助于至少一个连接元件(4)紧固在所述主车架(2)上，尤其是，其中，所述驱动单元(5)具有电动机和/或传动装置。5.根据权利要求4所述的车架组件，其中，所述驱动单元(5)至少部分地布置在所述主车架(2)的两个车架壁(21)之间。6.根据权利要求4或5中任一项所述的车架组件，其中，所述连接元件(4)具有贯通螺栓(41)，所述贯通螺栓沿着所述铰接轴线(40)穿过所述主车架(2)和所述驱动单元(5)延伸。7.根据权利要求4或5中任一项所述的车架组件，其中，所述连接元件(4)具有两个紧固螺钉(42)，所述两个紧固螺钉分别沿着所述铰接轴线(40)延伸并且借助于所述两个紧固螺钉使所述主车架(2)和所述驱动单元(5)相互旋紧。8.根据权利要求4至7中任一项所述的车架组件，其中，所述驱动单元(5)具有两个紧固夹板(51)，借助于所述紧固夹板，所述驱动单元(5)通过所述连接元件紧固在所述主车架(2)上，并且，其中，所述后部结构(3)的摆动区域(31)布置在所述两个紧固夹板(51)之间。9.根据权利要求1至7中任一项所述的车架组件，其中，所述后部结构(3)具有两个链支架(32)，所述两个链支架借助于所述连接元件(4)与所述主车架(2)铰接连接。10.根据权利要求9所述的车架组件，其中，所述两个链支架(32)中的每个关于所述铰接轴线(40)布置在所述驱动单元(5)和所述两个车架壁(21)中的一个之间。11.根据权利要求9所述的车架组件，其中，所述驱动单元(5)和所述两个车架壁(21)关于所述铰接轴线(40)布置在所述两个链支架(32)之间。12.根据以上权利要求中任一项所述的车架组件，其中，所述连接元件(4)具有至少一个轴承(43)，所述至少一个轴承布置在所述主车框架(2)和所述后部结构(3)的至少一部分之间。13.两轮车、尤其是能用肌力和/或马达力运行的自行车，所述两轮车包括根据以上权利要求中任一项所述的车架组件(1)。14.根据权利要求13所述的两轮车，其中，所述车架组件(1)包括驱动单元(5)，并且，其中，所述驱动单元(5)借助于至少一个连接元件(4)紧固在所述主车架(2)上，并且，其中，所述至少一个连接元件(4)布置在所述驱动单元(5)的在行驶方向(15)上在后面的区域上。

技术总结
本发明涉及一种两轮车(10)、尤其是能用肌力和/或马达力运行的两轮车的车架组件(1)，其包括主车架(2)、弹性安装的后部结构(3)和至少一个连接元件(4)，所述连接元件布置在所述主车架(2)上，其中，所述连接元件(4)使所述后部结构(3)的至少一部分能围绕铰接轴线(40)摆动地与所述主车架(2)连接，并且，其中，所述连接元件(4)设置用于，将所述驱动单元(5)紧固在所述主车架(2)上。述主车架(2)上。述主车架(2)上。


技术研发人员：D
受保护的技术使用者：罗伯特
技术研发日：2021.11.05
技术公布日：2023/9/9