DE8027005U1 - Tretkurbelantrieb fuer zweiraeder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft den Tretkurbelantrieb des Fahrrads. Bei den üblichen Tretkurbelantriebon bewegen sich die Tretpedale, welche arn Ende von gleichlangen Tretkurbeln angebracht sind, auf einer kreisförmigen Umlaufbahn.

Die Tretkurbeln sind dabei um 180 Grad gegen einander versetzt angeordnet.

Um die Kraft der Beine auf den Tretkurbelantrieb zu verbessern, sind schon Versuche unternommen

worden.

Bekannt int aus jjT-Pbn 8U3 984 und 814 111 der Versuch, über ein unrundes Kettenrad die Kraft der Beine besser auszunützen, indem das angetriebene Kettenrad exzentrisch gelagert wurde. Dies erfordert aber eine bestimmte Zuordnung der Winkelstellungen der beiden Kettenräder zueinander. Beim Ketten wechsel bzw. beim Wiederauflegen ist dies nicht gewährleistet.

jj'i'-Ub 15 U5 948 verzichtet auf die exzentrische Lagerung den angetriebenen Kettenrades und braucht dafür komplizierte Kettennpanneinrichtungen. Bekannt ist weiterhin aus Dl'-OS 21 2Ί u84, daß die wirksame Tretkurbel länge aus zwei Tretkurbelarrnen gebildet werden, welche teleskopartig ineinander verschiebbar angeordnet sind.

Dies geschieht über ein aufwendiges Getriebe an der Tretlageracbse.

bekannt ist weiter aus DT-US 27 22 004, daß die wirksame Tretkurbellänge ebenfalls aus zwei Kurbelarmen gebildet werden, welche ebenfalls teleskop artig ineinander verschiebbar angeordnet sind. Bei dieser Erfindung entfällt zwar das aufwendige Getriebe, es entstehen aber umfangreiche Änderungen am Tret lager. Keine dieser Erfindungen ist auf ein handelsübliches und schon gefertigtes Fahrrad anzubringen , ohne vorher umfangreiche Änderungen an nahmen, an Tretlagern usw. vorzunehmen.

Ginn der neuen Erfindung ist es nun, diese Nachleile zu vermeiden.

■31 ■ ι 1 JlI Il

Uhne Getriebe, ohne Änderungen am Rahmen, oder Tretlager eines Fahrrads, mit einfachen Teilen aufgebaut ..eine Verbesserung der Kraftübertragung von den Beinen auf die Tretkurbel eines Fahr rads zu erreichen.

Ein weiterer Vorteil dieser neuen Erfindung liegt darin, daß beim .tintfernen der Tretkurbeln am handelsüblichen Fahrrad die neue Mechanik ohne Änderung am Fahrrad angebracht werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein einteiliger Tretkurbel im abwar la gerichteten Teil der urnlaufbahn eine Verlängerung erfährt.

Die Länge des einteiligen Tretskurbels vergrößert sich von der Tretlager-welle hin zum Tretpedal, wobei die Beinkraft durch den verlängerten Tretkurbel besser ausgenützt wird. Die zwei Tretkurbeln sind um 1BU Grad gegeneinander versetzt auf der Tretlager-Welle angeordnet. Verschiebbar sind die Tretkurbeln in neu ent wickelten Käf ig-Kollenl;:igern von quadratischem, rechteckigem oder dreieckigem Querschnitt. Die Querschnitte der Tretkurbeln sind ebenfalls quadratisch, rechteckig odor dreieckig. Das Käfig-Rollenlager führt die Tretkurbeln verdrehungsfrei beim Belasten der Tretpedale, wobei Tretpedale auch bei Längenänderung der Tretkurbeln ihre wirkungsrichtige Stellung beibehaJten.

-uas Käfig-Kollenlager ist fest und verdrehungsfrei mit der TretlagerxWelle durch den l'retkurbel-Keil verbunden, im Bereich der abwärts gerichteten Urnlaufbahn der Tretpedale werden die Tretkurbeln durch eine Zwangssteuerung in ihrer Länge ver größert.

Diese Zwangssteuerung übernimmt eine vorher festgelegte Führungsvorrichtung, welche mittels eines Wälzlagers oder Gleilagers auf die Tretlager-Welle verdrehungsfrei aufgesteckt und dadurch gleich zeitig zentriert wird. Durch das Verlängern der Tretkurbeln in der Abwärtsbewegung ergeben sich verschiedene Winkelgeschwindigkeiten der Tret pedalο. .Diese unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten der Tretpedale werden durch ein unrundes Ketten rad ausgeglichen.

Der größere Durchmesser des Kettenrades wird vorzugsweise um 90 Grad verdreht zum maximal ver lungerten Tretkurbel angeordnet. F;rst dadurch ist ein völlig gleichmäßiger ueschwindigkeitsablauf der rretpedale auf der nicht kreisförmigen Umlaufbahn gegeben. Die durch das unrunde Kettenrad bedingte unter sphiedlicne Kettenlänge wird durch die handeis üblichen Kettenspannvorrichtungen, beispielsweise von Gcingschal tungen , ausgeglichen.

z,usatzpatent wird eine zweite Ausführung mit angemeldet.

Bei dieser Ausführung wird die wirksame Tretkurbellänge durch zwei Tretkurbel-ftlemente gebildet, wobei der verschiebbare Teil der Tretkurbel im Querschnitt größer ausgebildet wird.

Ler Querschnitt ist ebenfalls quadratisch, recht eckig oder dreieckig.

uas Tretkurbel-Element mit dem kleineren Querschnitt ist fest und verdrehungsfrei mit der Tretlager-Welle verbunden.

Das im Querschnitt größere rretkurbel-L'lernent wird durch das Käfig-Rollenlager verdrehungsfrei über das im Querschnitt kleinere 'Tretkurbel-Element teleskopart.ig verschiebbar.

Me Ausführung ist so gestaltet, daß das im Quer schnitt größere Tretkurbel-Element an dem der Tretlager-welle zugekehrten Ende« offen ist. Die 'Öffnung ist zugleich die Aufnahme für das Käfig-Rollenlager.

An dem der Tretlager-Welle abgewtmdten Seite, sind die Tretpedale angebracht.
Liier ist die Tretkurbel geschlossen.

Weiter sind an dem im Querschnitt größeren Tretkurbel-Element die Wälzlager, auch Gleitlager oder Gleit bolzen, angebracht.

Anhand von zwei gezeichneten Ausführungen wird dies näher erläutert.

» it f

!·■ I
t Il I

Es zeigen:

In der Draufsicht im Schnitt den Tretkurbel-Antrieb mit der in den Längen veränderbaren einteiligen Tretkurbeln.

In der Seitenansicht den Bewegungsablauf der beiden Wälzlager durch die Führungsvorrichtung, mit dem an den Wälzlagern befestigten Tretkurbel und dem um 90 Grad verdreht angeordneten Kettenrad.

Das Käfig-Rollenlager mit der angedeuteten Tretkurbel und dem angedeuteten äußeren Lager-Gehä.use.

Fig. 4

In der Draufsicht im Schnitt die zweite Ausführung des Tretkurbel-Antriebs mit den zwei Tretkurbel Elementen, wobei das äußere Tretkurbel-Element axial verschiebbar ist.

ti «ft ·*·»· »I ■■·

in Fig» 1 ist das Tretlager-Gehäuse (.1) verkürzt gezeichnet.

Bei der im Tretlager-Gehäuse (.1) gelagerten Tretlager-Welle sind nur die Enden der Welle (,4,14; gezeichnet. Das 'L'retlager-Gehäuse (.1) ist mit dem fahrrad rahmen fest verbunden.

Die Führung::;vorrichtungen {2,12) sind auf den Enden der Tretlager-Welle (,4,14; durch die Wälzlager (,3,13; zentriert und am Fahrradrahmen gegen Verdrehung ge sichert.

Das Käfig-Rollenlager (,23) s.Fig.3 ist durch sein äußeres Lager-Gehäuse (.5,15; welches auch zugleich die ΰ-leitbahn des Käfig-Rollenlagers (,23; bildet, mit dem Ende der Tretlager-Welle [ή,IA) fest und verdrehungs frei verbunden.

Dies gesc?iieht über das Befestigungs-Element (,20) s. Fig. 2 welches mit dem Lager-Gehäuse (,5,15J fest verbunden ist.

Ebenfalls fest verbunden ist das Kettenrad (1Oj mit dem Befestigungs-Element (.20; und dem Lager-Gehäuse

In dem Befestigungs-Element (,20; befindet sich auch day Loch für den Tretkurbel-Keil (,22; s.Fig.2 Durch den Tretkurbel-K.eil (,22; ist das ßefestigungs-Element (,20; unverdrehbar auf dem Ende der Tretlagerwelle (.4,14; festgelegt.

uns Kettenrad (.10; das Befestigungs-Element {20) sowie das äußere Lager-Gehäuse (,5; bilden eine Ein-

heit.

I i

ι II M j

• »II» /

I I I I I

I . · Q I 1 ■

1 1 O I > ,

Die Tretkurbeln(6,16) welche im Querschnitt quadratisch,auch rechteckig oder dreieckig, geformt sein können, bilden mit den vier Flächen die innere Gleitbahn des Käfig-Rollenlagors (23) An den freien Enden der Tretkurbeln (6,16) sind die Tretpedale (11,21) drehbar gelagert. An der Tretkurbel (6,16) ist der Lagerbolzen (7,17) befestigt. Dieser Lagerbolzen nimmt die zwei Wälzlager (9,19) auf, die Führungseigenschaften haben. Weiterhin ist der Lagerbolzen (7.17) in mehreren Stellungen (a,b,c) usw. mit der Hülse (8) zu befestigen. Die Wälzlager (9,19) paßen sich dem Kurvenverlauf der Führungsvorrichtung (2,12) an.

Der Kurvenverlauf der Führungsvorrichtung (2,12) ist aus Fig.2 ersichtlich.

Durch diesen Kurvenverlauf werden die Tretkurbeln (6,16) zwischen den Tretpedalen (11,21) und dem Ende der Tretlager-Welle (,4,14; im abwärts gerichteten Teil der Umlaufbahn in ihrer Länge vergrößert.

Die in Fig.4

gezeigte zweite Ausführung unterscheidet sich von der Ersten durch eine andere Tretkurbel-Ausführung. Die Tretkurbel wird durch zwei Elemente (24,25) gebildet, von denen das im Querschnitt größer ausgeführte Tretkurbel-tilement (25) über das Käfig-Rollenlager (23) s.Fig.3 axial verschiebbar ist, während das im Querschnitt kleiner ausgeführte Tretkurbel Element (24) fest und Verdrehung::;frei mit der Tretliger-We] Ie {/[) verbunden ist.

y> j) >

Axial gesteuert wird das Tretkurbel-Element (25) über die Führungsvorrichtung (2) Der Lagerbolzen (7) mit den rührungslagern (9) ist am Tretkurbel-Element (25) in verschiedenen Stellungen zu befestigen.

Da3 Tretkurbel-Element (25) bildet die äu/3ere Gleitbahn des Käfig-Rollenlagers (23) s.Fig.3 Der Querschnitt beider Tretkurbel-Elemente (24,25) ist quadratisch, rechteckig oder dreieckig geformt. Das Tretkurbel-Element (24 ) ist fest und verdrehungsfrei mit dem Xnde der Tretlager-Welle (4) durch den Tretkurbel-Keil (22) verbunden. a.T"ig.4 Dna Kettenrad (1u) ist ebenfalls mit dem Tretkurbel-Element (24) fest verbunden.

Am freien Ende des Tretkurbel-Elements (25) ist das Tretpedal (11) drehbar gelagert.

Claims (3)

'' G 00 27 005.9 -! -"'. -: .**. 9 vQe, Somber 1980 Werner Mayer Albert TrJska -10- Ansprüche

1. Tretkurbeltrieb für Zweiräder mit Kettentrieb, mit an einer gemeinsamen Tretkurbelwelle angebrachten Tretkurbeln, die zweiteilig ausgebildet sind, von denen der eine Teil mit der Tretkurbelwelle drehfest verbindbar ist und von denen der andere Teil gegenüber dem einen Teil zwischen einer minimalen und einer maximalen Gesamtlänge verstellbar geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß für die gegenseitige Lag&änderung zwischen den beiden Tretkurbelteilen (5, 6; 15, 16) Käfigrollenlager (23, 24) vorhanden sind, daO für jeden verstellbaren Tretkurbelteil (6; 16) je eine Führungsvorrichtung vorhanden ist, die eine die Tretkurbelvi/elle (4, 14) geschlossen umgebende ortsfest angeordnete Führungsbahn (2; 12) und ein damit zusammenwirkendes Nachführglied (7, 8, 9; 17, 18, 19) an dem verstellbaren Tretkurbeltsil (6; 16) aufweist, daß die Führungsbahn (2; 12) in demjenigen Abschnitt, der dem abwärts verlaufenden Teil der Umlaufbewegung der Tretkurbel (5, 6; 15, 16) entspricht, eine größere Entfernung von der Tretkurbelwelle (4; 14) hat als in demjenigen Abschnitt, der dem aufwärts verlaufenden Teil der Umlaufbewegung der Tretkurbeln entspricht, daß das Nachführglied als Gleitstück ausgebildet ist oder ein oder mehrere Wälzlager (9; 19) aufweist, daß für das Nachführglied (7, 8, 9; 17, 18, 1.9) an dem zugeordneten Tietkurbelteil (6; 16) mehrere Befestigungsstellen (a,b,c) für eine unterschiedliche Einstellung der Gesamtlänge der Tretkurbeln (5, 6; 15, 16)

-10a-

¹ vorhanden sind, daß das mit der Tretkurbel

n/eile (4; 14) drehfest verbundene Kettenrad (10)

!};' unrund ausgebildet ist und daG der größere Durch-

I messer des Kettenrades (10) zumindest annähernd

f um 90 Grad gegenüber den Tretkurbeln (5, 6; 15, 16)

ΐ gedreht angeordnet ist.

2. Tretkurbelantrieb nach Anspruch 1 dadurch qekenn-ί zeichnet, daß derjenige Teil der verschiebbaren

Tretkurbel (6, 16) welcher im Käfig-Rollelager (23) verdrehungsfrei geführt u/ird, im Querschnitt quadratisch,· rechteckig oder dreieckig ausgeführt wird.

3. Tretkurbelantrieb nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (23) s. Fig. 3

des Rollenlagers im Querschnitt quadratisch, rechteckig oder dreieckig ausgeführt wird und in axialer Richtung an beiden Enden offen int.

4. Tretkurbelantrieb nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet , daß die Längon der Rollen (24) größer oder gleich lang sind, als die äußeren Querschnitts-Seiten des Käfigs (23)

Tretkurbelantrieb nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (24) an allen Querschnitts-Seiten, au Γ die Länge des Käfigs (23) verteilt, durch Schlitze im Käfig (23) geführt werden, welche um 90 Grad vordreht zur axialen Richtung des Käfigs (23) ange bracht werden.

Tretkurbelantrieb nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Lager-Gehäuse (5,15) des Käfig-Rollenlagers (23) 3.Fig.3 fest und·verdrehungsfrei auf die Tretlager-Welle (4,14) angebracht wird.

7. TretkurbelanLrieb nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerbolzen (7,17)

I I · ·

in mehreren Stellungen (a,b,c) usw. durch die verschiebbare Hülse (8) auf der Tretkurbel (6,16) befestigt werden kann.

8. Tretkurbelantrieb noch Ansp ch 1 dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausgleich der unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten der Tretpedale (11,21) bedingt durch die variablen Längen der Tretkurbeln (6,16) ein unrundes Kettenrad (1U) verwendet wird.

9. Vretkurbelantrieb nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, daß daß unrunde Kettenrad (1u; Petit mit dem Lager-Gehäuse (5,15) und dem Be fentigungs-Elernent (2u) verbunden ist. urin Kettenrad (1u) ist dabei zwischen Tretkurbel (6) und Führungsvorrichtung (2) angeordnet .

b nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, d.-1 f/. die Führungsvorrichtung (2,12)durch Wälzlager oder Gleitlager (3,13) fiuf der Tretlnger-Wel Ie (4,14) zentriert wird

11.Tretkurbelantrieb nach Anspruch 1 und 7 dadurch gekc nnzelehnet, daß die j'ührungs -

I Il I I I I
Il Il

vorrjc tung (2,12) zu den zwei Führungs Wälzlagern (8,18) parallele Abrollflachen bildet.

1?. Tretkurbelantrieb nach Anspruch 11 dadurchgekermzeichnet, daß die Abrollflächen der Führungsvorrichtung (2,12) als Erhöhungen ausgeführt werden.

13. 'i'retkurbelantrieb - zweite Ausführung. dadurch gekennzeichnet, daß das Tretkurbel-Element (24)'im Querschnitt quadratisch, rechteckig oder dreieckig , ausgeführt int und auf dem Ende der Tretlager-Welle (4) fest und verdrehungsfrei angebracht wird und das Kettenrad (10) mit dem Tretkurbel-Element (2A) fest verbunden wird.

1Λ, Tretkurbelantrieb nach Anspruch 13 dadurch

g e k e nn y. eichnet, daß da.s Tretkurbel-Element (?4) die innere Gleitbahn des Käfig-Rollenlagers (23) bildet.

1^C;>. Tretkurbelantrieb nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, daß das Tretkurbel-Element (25) die äußere Gleitbahn des Käi'ig-Kollenlagers (23) bildet und naeh der Seite hin offen ist, welche der Tretlager-Welle (4) zugekehrt ist.

I · ■ ·