CH279819A - Pedalantrieb für Fahrräder. - Google Patents

Description

      Pedalantrieb    für Fahrräder.    Das Fahrrad ist, eine durch die Muskel  kraft des Menschen angetriebene Maschine,  welche den     Einsatz    bestimmter     llusli#elgrup-          pen    verlangt, welche das Hüftgelenk, das  Kniegelenk und das Fussgelenk des Fahrers  beugen und strecken. Die sich aus der Zusam  menarbeit von Mensch und Maschine erge  bende     Leistung    ist in weitgehendem Masse  von der Konstruktion der Maschine abhängig,  d. h. von der Anpassung derselben an die dem  Menschen zur Verfügung stehenden energe  tischen und muskelmechanischen Kräfte.

   Es  ist eine bekannte Tatsache, dass die bei nor  malen Fahrrädern übliche kreisförmige Bewe  gungsbahn der Pedale für die Entwicklung  der     muskelmechanisehen    Kräfte nicht sehr  günstig ist, aus welchem Grunde schon ver  schiedene Konstruktionen versucht wurden,  die eine elliptische Bewegungsbahn der Pedale  ermöglichen.

   Zu diesem Zwecke wurde bei  spielsweise ein     Tretkurbelarm    verwendet, der  sich im     Rhythmus    der     Tretbeweg-Ling    entspre  chend verlängert und verkürzt, oder es wurde  an Stelle des kreisrunden Antriebszahnrades  ein solches mit     elliptiseher    Form verwendet,  um bei der Tretbewegung den     Drehmoment-          verlauf    so zu gestalten, wie wenn die Bahn  der Pedale eine elliptische wäre.  



  Diese Lösungen sind meist umständlich  und mit technischen Schwierigkeiten verbun  den und erhöhen daher den Gestehungspreis  des Fahrrades.  



  Die vorliegende Erfindung will den Ab  lauf der     muskelmechanisehen        Bewegung    und    damit die vom Fahrer erzielte Dauerleistung  durch einen     Pedalantrieb    für Fahrräder ver  bessern, der sich dadurch auszeichnet, dass am  freien Ende jedes     Tretkurbelarmes    ein Len  ker drehbar gelagert. ist., dessen freies Ende  das starr daran befestigte Pedal trägt, so     da.ss     das Pedal mit dem Lenker um dessen zur       Tretkurbelachse    parallele     Drehaehse    drehbar  ist.  



  Die beiliegende Zeichnung stellt rein bei  spielsweise eine Ausführungsform des     Erfin-          dungsgegenstandes    dar.  



       Fig.    1 zeigt einen Aufriss des Pedals teil.  weise im Schnitt in Fahrtrichtung des Fahr  rades gesehen.  



       Fig.    2 ist eine Ansieht des     Pedals    in Rich  tung des Pfeils     II    in     Fig.1    gesehen.  



       Fig.    3 zeigt das Pedal in     Draufsieht.     



       Fig.    4 veranschaulicht schematisch den Be  wegungsablauf des Pedals bzw. des Fusses bei  der Tretbewegung.  



  Im freien Ende des     Tretkurbelarmes    1  ist ein Lenker 5 mit seinem Drehzapfen 2  drehbar gelagert. Das aus einem Rahmen 3,  4, 7 und 8 bestehende Pedal ist starr mit dem  Ende des Lenkers 5 verbunden, derart, dass  sieh das Pedal bzw. dessen Schwerpunkt stets  unterhalb der     Drehzapfenaxe    befindet und  längs einer     Kreisbogenbahn        5cc    um diese  schwenkbar     ist.    Der     Pedalrahmen    besteht aus  den Seitenteilen 7 und 8, mit denen er am  Lenker befestigt ist, sowie aus den Querteilen  3 und 4, die als Auflageflächen für den Vor-      de -     und        Hinterfuss    dienen, wobei die Anord  nung und Ausbildung so getroffen ist,

   dass  die Auflagefläche des Pedals     tangential    zur       Kreisbogenbahn        5a    um die     Drehaxe    steht       (Fig.    4). Der Lenker 5     weist    am freien Ende  einen     rechtwinklig    abstehenden Ausleger 6  auf, der zum Halten der Seitenteile 7 und 8  und damit des     Pedalrahmens    dient. An den  Teilen 7 und 8 sind die vorteilhaft aus Gummi  verfertigten Querteile 3 und 4 mittels geeig  neter Profilschienen 9 und 10 angeschraubt.  Der längere Teil 3 dient     als    Auflage für den  Vorderfuss, während der kürzere Teil 4 zur       Stützung    des Hinterfusses dient.

   Die Befesti  gung der Seitenteile 7 und 8 am Ausleger       erfolgt    durch Schrauben     7a    und     8cs,    wobei  der Rahmenteil 8 einen dem Profil des Aus  legers entsprechenden Schlitz aufweist, mit  dem er auf dem     Ausleger    6 aufgesteckt und  dann verschraubt. wird.  



  Die Lagerung des Drehzapfens 2 erfolgt.  durch zwei Kugellager, die sowohl für gegen  einanderwirkenden     Axialdruck    als auch für       Radialdruck    bestimmt sind. Hierzu ist in  einer Bohrung des     Tretkurbelarmes    1 eine  Büchse 11 eingesetzt, die     beiderends    je eine  Ringnut     11a,        llb    aufweist, in welche Nuten  je ein Kranz von Kugeln 12 eingelegt ist,  auf denen im montierten Zustand der Dreh  zapfen 1 mittels     hohlkehlenartig    ausgebildeter       Schultern    13 und 14 ruht..

   Während die  Schulter 13 mit dem Zapfen 2 aus einem  Stück besteht, ist die dem Ende des Zapfens  2 zugekehrte Schulter 14 als Ringmutter aus  gebildet, die mittels Gewinde auf dem Dreh  zapfen 2     aufschraubbar    ist, um das Lager  spiel einstellen zu können. Eine Gegenmutter  15 dient zur Sicherung der Ringmutter 14  gegen selbständiges Lösen und ist unter Zwi  schenschaltung einer     Unterlegscheibe    16, die  eine in eine Längsnut des Zapfens 2 hinein  ragende Nase zum Schutz gegen Verdrehung  besitzt (nicht gezeichnet), auf     das    Zapfenende  geschraubt.

   Auf der dem Pedal abgewendeten  Seite des     Tretkurbelarmes    1 ist die     Lager-          bohrLmg    durch einen Staubdeckel 17 abge  schlossen, der lösbar in die Bohrung     einge-          presst    ist.

      Die Wirkungsweise des beschriebenen Pe  dals     ist    die folgende  Währenddem sieh der Drehzapfen 2 des       Pedallagers    am Ende des     Tretkurbelarmes    1  längs einer kreisförmigen Bahn A     (Fig.4)     um das     Tretkurbellager    C bewegt, so kann  sich die Auflagefläche 3, 4 des Pedals zufolge  der beschriebenen Anordnung und Ausbildung  des Pedals auf einer andern als     kreisförmigen     Bahn bewegen dadurch, dass die Richtung des  Lenkers 5 sich im Raume ändert.

   Bei der  natürlichen     Tretbewegung    des menschlichen  Beines ändert sich die Neigung der Fusssohle  bekanntlich sowohl in     bezug    auf den Unter  schenkel als     aueh    in bezug auf die Horizontale  derart, dass die Zehenspitzen bei gestrecktem  Bein nach unten in die Verlängerung des  Beines geführt werden und bei hochgezogenem  Bein hingegen nach oben     geriehtet    sind. In       Fig.4.sind    als Beispiel zwei extreme Fuss  stellungen im Zusammenhang mit der     Tret-          bahn    dargestellt.

   Daraus erkennt man, dass  die Bewegungsbahn B der     Mittelaxe    der Fuss  auflagefläehe eine ovale Form annimmt, mit  dem Resultat, dass das Knie in der höchsten  Lage nicht mehr in eine so ungünstig hohe  Lage hochgezogen werden muss, die Streckung  des Beines dagegen eine totalere sein kann  wie bei kreisförmiger Tretbahn.

   Das hat nicht  nur eine raschere     'VViederentfaltungsmöglich-          keit    und bessere Ausnützung der     streckenden     Beinkräfte zur Folge, sondern verhindert  durch die natürliche und angenehme     Tretbe-          wegung    eine vorzeitige Ermüdung des Fahrers,  was indirekt einem erhöhten     Wirkungsgrad     der Kombination Mensch und Maschine     gleieh-          kommt.     



  Der durch das beschriebene Pedal erzielte  physiologisch richtige Ablauf der Muskel  bewegungen kann beim     gebräuehliehen    Fahr  rad mit.     kreisförmiger    Tretbahn nur dadurch  angenähert erreicht werden, dass der Fahrer  die Pedale mit den Zehenspitzen tritt. Bei  dem beschriebenen Pedal hingegen ist die  richtige Bewegung auch dann gewährleistet,  wenn der Fuss auf beiden Auflageflächen 3       und    4 aufruht, z. B. wenn der eine Teil 3  der     Auflagefläehe    sieh unter dem Fussballen      und der andere (4) sich vor oder unter dem  Absatz des Fusses befindet.  



  Versuche haben ergeben,     da.ss    durch eine  Kombination des beschriebenen Pedals mit  Einrichtungen für nicht kreisförmigen     Bewe-          gungs-    bzw.     Drehmomentenverlauf    die dem  Menschen zur Verfügung stehenden     muskel-          physiologischen    Kräfte in ständig rhythmi  schem Wechsel zu einem     besseren    Ausmass als  bisher     ausgewertet    werden können.

Claims (1)

1. <B>PATENTANSPRUCH:</B> Pedalantrieb für Fahrräder, dadurch ge kennzeichnet, dass am freien Ende jedes Tret- kurbelarmes ein Lenker drehbar gelagert ist, dessen freies Ende das starr daran befestigte Pedal trägt, so dass das Pedal mit dem Lenker um dessen zur Tretkurbelachse parallele Dreh achse drehbar ist. UNTERANSPRÜCHE: 1. Pedalantrieb nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das Pedal derart.

   am Lenker angeordnet und befestigt ist, dass seine Auflagefläche tangential zur Kreisbo- genbahn um die Drehaxe des Lenkers steht. 2. Pedalantrieb nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lenker am freien Ende einen recht winklig abstehenden Ausleger aufweist, der zur Anordnung und Befestigung des Pedals dient.

   3. Pedalantrieb nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, dass das Pedal aus einem Rahmen besteht, dessen Seitenteile zur Befestigung am Lenker dienen, während die Querteile als Auf stützfläehen je für den Vorder- und den Hin terfuss ausgebildet sind. 4. Pedalantrieb nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Pedallenker einen Drehzapfen aufweist, mit dem er mittels mindestens zwei im Tretkurbelarm unterge brachten Kugellagern drehbar gelagert ist.

   5. Pedalantrieb nach Patentanspruch und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugellager sowohl für Axialdruck als auch für Radialdruck ausgebildet sind. 6. Pedalantrieb nach Patentanspruch und Unteransprüchen 4 und 5, dadurch gekenn zeichnet, dass die beiden Kugellager für gegen einanderwirkenden Axialdruck ausgebildet sind.

   7. Pedalantrieb nach Patentanspruch und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Bohrung am Ende des Tret- kurbelarmes eine Büchse eingesetzt ist, die beiderends je eine Ringnut aufweist, in welche Kugeln eingelegt sind, auf denen entspre chende hohlkehlenartige Schultern des Dreh zapfens ruhen.

   B. Pedalantrieb nach Patentanspruch und Unteransprüchen 4 und 7, dadurch gekenn zeichnet, dass die dem freien Ende des Dreh zapfens zugekehrte Schulter an einer mittels Gewinde auf den Zapfen schraubbaren Ring mutter angeordnet ist. 9. Pedalantrieb nach Patentanspruch und Unteransprüchen 4, 7 und 8, dadurch gekenn zeichnet, dass zur Sicherung der Ringmutter eine Gegenmutter auf das Gewinde des Dreh zapfens geschraubt ist.

   10. Pedalantrieb nach Patentanspruch und Unteransprüchen 4, 7 bis 9, dadurch gekenn zeichnet, dass zwischen Ringmutter und Ge genmutter eine Unterlagscheibe eingelegt ist, die durch eine in eine Längsnut des Dreh zapfens eingreifende Nase gegen Verdrehung gesichert ist. 11. Pedalantrieb nach Patentanspruch und Unteransprüchen 4 und 7, dadurch gekenn zeichnet, da.ss die Bohrung des Tretkurbel armes auf der dem Pedal abgewendeten Seite durch einen lösbar eingepressten Staubdeckel verschlossen ist.