AT509479B1

AT509479B1 - CAPSULE BICYCLE GEARBOX

Info

Publication number: AT509479B1
Application number: AT0074110A
Authority: AT
Original assignee: Nagel Edmund F
Priority date: 2010-05-03
Filing date: 2010-05-03
Publication date: 2011-09-15
Also published as: AT510760A2; AT509945B1; AT509945A1; AT509479A4; WO2011137473A1; AT510760A3

Description

österreichisches Patentamt AT509 479B1 2011-09-15Austrian Patent Office AT509 479B1 2011-09-15

Beschreibung [0001] Gekapseltes Stufenlosgetriebe für Fahrräder, welches mindestens zwei um eine Achse schwenkbar gelagerte Pendelarme aufweist, die durch die Drehung der Eingangswelle und der damit formschlüssig verbundenen Kurvenscheiben in eine gleichförmige, wechselweise und sich gegenseitig in den Arbeitszyklen überlappende Hubbewegung versetzt werden, welche mittels zweier Verstellteile, die entlang des Pendelarm-Verstellweges verschiebbar sind und sich unter Arbeitslast zur Pendelarmachse vorübergehend verkanten, in die längenvariable Hin - und Herbewegungen der beiden Pleuel wandeln und diese wechselweise Bewegung an die beiden drehrichtungsabhängigen Freiläufe übertragen wird, wo sie wiederum in eine kontinuierliche und gleichförmige Drehung einer Ausgangswelle gewandelt werden.Enclosed continuously variable transmission for bicycles, which has at least two pivotally mounted about an axis pendulum arms, which are offset by the rotation of the input shaft and the form-fitting connected cam in a uniform, mutually and mutually overlapping in the working cycles stroke movement, which means two adjusting parts, which are displaceable along the pendulum arm adjustment and temporarily tilt under workload to Pendelarmachse, convert into the variable length reciprocating movements of the two connecting rods and this alternately motion is transmitted to the two directions of rotation freewheels, where they turn into a continuous and uniform rotation of an output shaft to be converted.

[0002] Diese sogenannten Schrittschaltgetriebe sind bekannt und werden in der Patentliteratur in den verschiedensten Ausführungen gezeigt, auch in der Anwendung für Fahrräder.These so-called stepping gears are known and are shown in the patent literature in various designs, even in the application for bicycles.

[0003] So zeigt die deutsche Patentschrift DE 696 02 840 T2 ein Getriebe für speziell Fahrräder, dieses zeigt aber gleichzeitig das Kernproblem der meisten sogenannten Schrittschalt-Stufenlosgetriebe auf: Es verwandelt die gleichförmige Drehung einer Eingangswelle nicht in eine gleichförmige Drehung einer Ausgangswelle, sondern in eine ruckförmige Drehung. Um die Eingangswelle wird ein Exzenterring in eine mehr oder weniger ausgeprägte exzentrische Position geschoben. Je stärker der Exzenterring verschoben wird, je stärker die radial darum angeordneten drei Pendelarme drehwinkelversetzt nacheinander auslenken. Diese Teildrehungen werden über ein Ratschengetriebe mit Innenverzahnung auf die einzelne Ausgangswelle übertragen. Bei dieser Konstruktion tritt die Schwierigkeit auf, dass die Rotation der Ausgangswelle nicht gleichförmig ist, sondern ruckartig erfolgt. Daher ist dieses Getriebes für den Antrieb eines leichten Fahrzeuges, wie eines Fahrrades mit seiner entsprechend geringen Eigenmasse, an sich ungeeignet. Außerdem weist dieses Getriebe eine offene Schmutz-empfindliche Bauweise auf.Thus, the German patent DE 696 02 840 T2 shows a transmission for specially bicycles, but at the same time it shows the core problem of most so-called step-change transmissions: It does not transform the uniform rotation of an input shaft in a uniform rotation of an output shaft, but in a jerky turn. To the input shaft, an eccentric ring is pushed into a more or less pronounced eccentric position. The stronger the eccentric ring is displaced, the more strongly the three pendulum arms arranged radially about it deflect outwards in a rotational angle offset. These partial rotations are transmitted via a ratchet gear with internal teeth on the single output shaft. In this construction, the difficulty arises that the rotation of the output shaft is not uniform but jerky. Therefore, this transmission for driving a light vehicle, such as a bicycle with its correspondingly low net mass, in itself unsuitable. In addition, this transmission has an open dirt-sensitive construction.

[0004] Aus den europäischen Patentschriften EP 0615 587 B1 und EP 0527 864 B1 sind sorgenannte „automatische Getriebe", bzw. „elektronische Steuersysteme für Fahrradgetriebe“ bekannt. Es wird in den Titeln der Erfindungen der Eindruck erweckt, als ob solche Getriebe ohne weiteres Zutun des Fahrers ein automatisches Umschalten der Getriebeübersetzung vornehmen können. Dieser Eindruck ist grundfalsch, da die elektrisch betriebene Umschalt-Mechanik auf ein konventionelles Fahrradkettengetriebe wirkt. Dieses kann keinesfalls ohne das Zutun des Fahrers automatisch schalten, da ein nicht vom Fahrer willentliches „elektronisch" gesteuertes Umschalten fatale Folgen hätte. Würde nämlich der vordere Werfer an den großen Kettenblätter unter Volllast betätigt, würde der Werfer sich in der Fahrradkette verkanten und zerstört werden bzw. die Kette herausspringen. Würde dagegen die hintere Gangschaltung ein nicht vom Fahrer willentlich betätigtes Umschalten unter Volllast stattfinden, würde der Fahrer am Tretpedal urplötzlich „ins Leere" stampfte. Dies hätte wahrscheinlich einen Sturz des Fahrers zur Folge. Die Bezeichnung „elektronisch" und „automatisch" ist in diesem Zusammenhang also irreführend und ist durch die Erfindungen nicht wirklich erfüllt. Außerdem weisen dieses Getriebe eine offene Schmutz-empfindliche Bauweise auf.From the European patents EP 0615 587 B1 and EP 0527 864 B1 anxious "automatic transmission", or "electronic control systems for bicycle transmission" are known. It is in the titles of inventions gives the impression as if such a transmission without further action by the driver can make an automatic switching of the gear ratio. This impression is fundamentally wrong, because the electrically operated shift mechanism acts on a conventional bicycle chain transmission. This can under no circumstances automatically switch without the intervention of the driver, since a non-driver intentional "electronically". controlled switching would have fatal consequences. If the front launcher on the large chainrings were operated under full load, the launcher would tilt in the bicycle chain and be destroyed or the chain would pop out. If, on the other hand, the rear gearshift were to be switched off under full load and not intentionally actuated by the driver, the driver at the foot pedal would suddenly "fall into the void". stomped. This would probably result in a fall of the driver. The term "electronic " and "automatically" is therefore misleading in this context and is not really fulfilled by the inventions. In addition, this gear on an open dirt-sensitive design.

[0005] Auch aus der Patentschrift DE 27 58 795 ist ein Schrittschaltgetriebe bekannt, welches eine Anwendung am Fahrrad zeigt. Es werden dabei die klassischen Elemente eines Schrittschaltgetriebes in einem geradezu schulmäßigen Beispiel gezeigt. Gleichermaßen wird in klassischer Manier die Unzulänglichkeit der Schrittschaltgetriebe im damals bekannten Stand der Technik gezeigt: Die Hin- und Herbewegung der Pendel ist in Summe so kurz, dass am Hinterrad eine Art Flaschenzug angebaut werden muss um trotzt besagt geringen Weg der beiden Zugelemente auf die Solldrehzahl des Laufrades zu gelangen. Weiters ist eine Stufenlos-Verstellung mit dem Zahnstangenpendel selbstredend nicht möglich. Ein Gang besteht aus eben dem Raster der Zähne an dieser Stange. Ein solches Getriebe führte insgesamt zu einer nicht unwesentlichen Gewichtszunahme des Fahrrades und einer Verkomplizierung der Antriebsmechanik. Diese Tatsachen laufen allen Bestrebungen der angewandten Technologie im 1 /14 österreichisches Patentamt AT509 479B1 2011-09-15Also from the patent DE 27 58 795 a stepping gear is known which shows an application on the bicycle. The classic elements of a step-by-step gearbox are shown in an almost schoollike example. Similarly, the inadequacy of the stepping gear in the then known state of the art is shown in the classical manner: The reciprocating motion of the pendulum is in sum so short that the rear wheel a kind of pulley must be grown to defies stating low path of the two tension elements to the target speed to get to the impeller. Furthermore, a stepless adjustment with the rack pendulum is of course not possible. A gait consists of just the grid of teeth on this pole. Overall, such a transmission led to a not insignificant weight gain of the bicycle and a complication of the drive mechanism. These facts run counter to all aspirations of applied technology in the Austrian patent office AT509 479B1 2011-09-15

Fahrradbau diametral zuwider. Außerdem weist dieses Getriebe eine offene Schmutzempfindliche Bauweise auf.Bicycle construction diametrically opposed. In addition, this transmission has an open dirt-sensitive construction.

[0006] Die WO 2009/114 882 A3 zeigt die ausgereifteste Form eines solchen Fahrradspezifische Schrittschaltgetriebes. Das Verstellen der Übersetzung findet hier dadurch statt, dass sich jeder Pendelarm unter Arbeitslast selbsttätig dynamisch zur dafür vorgesehen Verkantnasen in der Pendelarm-Durchführung verkantet. Zum Verstellen des Übersetzungsverhältnisses werden die sich in einer gleichförmigen und gegenseitig überlappenden Hin- und Herbewegung befindlichen Pendelarme axial durch die Pendelarm-Durchführung verschoben. Schraubzwingenähnlich verkanten sich die Verkantnasen selbsttätig im Arbeitstakt zwischen Pendelarm und Pendelarm-Durchführung. Ohne jegliches Zutun des Benützers schließt sich also der Pendelarm mit hoher Taktfrequenz während jeden Arbeitszyklus absolut kraftschlüssig und selbsttätig zur Pendelarm-Durchführung. Der Kraftschluss zwischen Pendelarm und Pen-delarm-Durchführung löst sich mit Entfall der Arbeitslast - also während des schnell taktenden Rückstellhubes wiederum selbsttätig und ohne weiteres Zutun des Fahrers.WO 2009/114 882 A3 shows the most mature form of such a bicycle-specific stepping gear. The adjustment of the translation takes place here by the fact that each pendulum arm under working load automatically canted to the designated Verkantnasen in the pendulum arm implementation. To adjust the transmission ratio, the pendulum arms located in a uniform and mutually overlapping reciprocating motion are axially displaced by the pendulum arm passage. Like a screw clamp, the tilting lugs automatically tilt in the working cycle between the pendulum arm and the pendulum arm bushing. Without any intervention by the user, therefore, the pendulum arm with high clock frequency closes during each working cycle absolutely non-positively and automatically to the pendulum arm implementation. The frictional connection between pendulum arm and pen-delarm-implementation dissolves with elimination of the workload - so again automatically and without further action by the driver during the fast-cycling Rückstellhubes.

[0007] Nachteil dieser Entwicklung ist aber, dass das Getriebe quasi zweigeteilt ist/in zwei räumlich getrennten Teilen am Fahrrad angebaut und zudem offen gebaut ist - es also schmutzempfindlich ist. Während die Pendelarme und Kurvenscheibe vorne am Innlagerrohr sitzen, erfolgt die Rückwandlung der verstellbaren oszillierenden Bewegung erst wieder am Hinterrad. Dafür muss die oszillierende Bewegung vom vorderen Getriebeteil zum Laufrad zurück mit zwei zugfesten Übertragungselementen überragen werden. Dies ist konstruktiv umständlich und zwingt wie gesagt außerdem zu einer offenen und somit verschmutzungsanfälligen Bauweise.Disadvantage of this development, however, is that the transmission is quasi two-part / grown in two spatially separated parts of the bike and also built open - so it is sensitive to dirt. While the pendulum arms and cam are located at the front of the Innlagerrohr, the reconversion of the adjustable oscillating movement takes place again at the rear wheel. For this, the oscillating movement from the front gear part to the impeller must be surmounted by two tensile transmission elements. This is structurally cumbersome and forces as I said also to an open and thus pollution prone construction.

[0008] Aufgabe der Erfindung ist es ein vollständig gekapseltes und stufenloses Getriebe der eingangs erwähnten Art für die Nutzung speziell an Fahrräder zu schaffen. Es sollen alle Teile des Getriebes so beschaffen sein, dass sie keinen Umbau des Rahmens von konventionellen Fahrrädern erfordert. Zum anderen muss das Getriebe aber sehr leicht und platzsparend sein. Das Umschalten der Übersetzung muss im Gegensatz zur herkömmlichen Kettengangschaltung der Fahrräder auch unter Last jederzeit möglich sein.The object of the invention is to provide a fully enclosed and continuously variable transmission of the type mentioned for use especially on bicycles. It should be all parts of the transmission designed so that it does not require modification of the frame of conventional bicycles. On the other hand, the transmission must be very light and space-saving. The switching of the translation must be possible at any time under load, in contrast to the conventional chain gearshift of bicycles.

[0009] Vor allem soll das gesamte Getriebe aber wie gesagt in einer einzigen geschlossenen Kapsel untergebracht sein. Diese Kapsel soll einfachst/mit einer einzigen Mutter vorne am Innerlagerrohr montiert werden können und zum angetriebenen Laufrad soll nur die gewohnte Fahrradkette als Übertragungselement der variablen Rotation führen. Hinten am Laufrad sollen keinerlei verstellbare Getriebeteile mehr erforderlich sein. Der Einbau des Getriebes mit all seinen beweglichen Teilen in eine einzige Kapsel soll das Getriebe - so wie man dies von den gekapselten Planetengetrieben kennt - absolut wartungsfrei und schmutzunempfindlich machen.Above all, the entire transmission but as I said to be housed in a single closed capsule. This capsule is easy / can be mounted with a single nut on the front of the inner bearing tube and the driven impeller should only lead the usual bicycle chain as a transmission element of variable rotation. Rear of the impeller no longer adjustable gear parts are required. The installation of the gearbox with all its moving parts in a single capsule should make the gearbox completely maintenance-free and dirt-resistant - as is known from encapsulated planetary gearboxes.

[0010] Die Lösung dieser Aufgaben erfolgte dadurch, dass die axial nebeneinander gereihten Freiläufe mit deren gemeinsamen Freilaufkern mit sich deckenden Längsachsen des Freilaufkernes und der Treterwelle frei drehbar auf der Treterwelle angeordnet sind. Dermaßen kann auf eine offene Bauweise verzichtet werden und die so kompakt gebündelten beweglichen Teile des Getriebes mit einer einzelnen geschlossenen Kapsel umbaut werden. In diese Kapsel kann eine Teilbefüllung mit flüssigem Schmierstoff gefüllt werden, was den Reibungsverlust entsprechend minimiert. Insgesamt erhöht sich die Lebensdauer des Getriebes durch die Kapselung drastisch, da der schadhaft an den beweglichen Teilen schleifende und die Teile abnutzender Schmutz entfällt. Die Betriebssicherheit ist gegenüber offener Bauweise ebenfalls exorbitant erhöht.The solution of these tasks was carried out in that the axially juxtaposed freewheels with their common freewheel core with overlapping longitudinal axes of the freewheel core and the treadle shaft are freely rotatably mounted on the treadle shaft. In this way, it is possible to dispense with an open construction and convert the so compactly bundled moving parts of the transmission with a single closed capsule. In this capsule, a partial filling can be filled with liquid lubricant, which minimizes the friction loss accordingly. Overall, the life of the transmission increases drastically by the encapsulation, since the defective on the moving parts grinding and the parts wearing away dirt. The reliability is also exorbitantly increased compared to open design.

[0011] Die radial zur Kreisbogen der Kurvenscheibe ausgerichteten Pendelarme weisen entlang deren Längsachse eine Kreissegmentform auf, die sich in der mittleren Stellung des Arbeitshubes mit deren Kreismittelpunkt zumindest annähernd mit dem axialen Wellenmittel der Treterwelle deckt. Durch die Kreisform des Pendelarmes wird erreicht, dass der sich während des Hubes veränderte Winkel vom Pleuel zum Pendelarm in jeder Übersetzungsstufe denselben günstigen Zyklus von Winkelstellungen durchläuft. Dieser günstige Winkel von Pleuel zu 2/14 österreichisches Patentamt AT509 479 B1 2011-09-15The radially aligned to the circular arc of the cam pendulum arms have along the longitudinal axis of a circular segment shape, which coincides in the middle position of the working stroke with the circle center at least approximately with the axial shaft means of the treadle shaft. Due to the circular shape of the pendulum arm ensures that the changed during the stroke angle from the connecting rod to the pendulum in each translation stage passes through the same favorable cycle of angular positions. This favorable angle of connecting rod to Austrian Patent Office AT509 479 B1 2011-09-15

Pendelarm ermöglicht jene unerlässliche Funktion der Verstellteile, wonach sich diese in jeder Phase der Arbeitstakt verlässlich am Pendelarm verkanten müssen/verkantet bleiben müssen. Sie dürfen also unter der Last des Arbeitstaktes keinesfalls den Formschluss zwischen Verstellteil und Pendelarm verlieren und dermaßen schadhaft verrutschen. Würde der Pendelarm beispielsweise eine gerade Form aufweisen wäre in bestimmten Stellungen der Übersetzung und gleichzeitig bestimmten Stellungen des Arbeitshubes ein derart steiler Winkel von Pleuel zu Verstellteil erreicht, dass der Verstellteil auf dem Pendelarm den Formschluss verlieren würde und sich die Übersetzungsverhältnisse während des Arbeitshubes höchst schadhaft/funktions-beeinträchtigend und ungewollt verstellen würden.The pendulum arm enables the essential function of the adjusting parts, according to which they must reliably jam / tilt on the pendulum arm during each phase of the power stroke. So under the load of the power stroke you must not lose the positive connection between the adjusting part and the pendulum arm and slip so badly. If, for example, the pendulum arm had a straight shape, then in certain positions of the translation and at the same time certain positions of the working stroke, such a steep angle would be achieved from the connecting rod to the adjusting part that the adjusting part would lose positive engagement on the pendulum arm and the gear ratios would be very defective during the working stroke. dysfunctional and unintentional.

[0012] Von jedem Verstellteil auf den Pendelarmen führt je ein, in sich starren Pleuel zu je einem Freilaufring. Dieses starre Element ist erforderlich, da der Pleuel im Stande ist den als Drucklast auftretenden Arbeitshub als eben solche Drucklast vom Verstellteil zum Freilaufring zu übertragen. Selbstredend ist das Übertragen einer Drucklast nur mit starren Bauelementen zu bewerkstelligen. Das Übertragen des Arbeitshubes als Drucklast ermögliche erst die sehr kompakte Bauweise des Getriebes und die damit anher gehende radiale Ausrichtung der Pendelarme. Die kompakte BauweiseA/erschachtelung der Bauteile ist in weiterer Folge dann aber auch die Voraussetzung, dass eine geschlossene Kapsel um die gesamten beweglichen Teile des Getriebes gelegt werden konnte. In der realen Bauweise der Getriebe verkürzen diese druckfesten Pleuel die zuvor bekannt gewordenen/zuvor verwendeten zugfesten Übertragungselemente mit deren Länge von über 40 cm auf beinahe ein Zehntel dieser Länge.From each adjustment part on the pendulum arms ever leads, in itself rigid connecting rod to a free-wheeling ring. This rigid element is required because the connecting rod is able to transfer the working stroke occurring as a compressive load as just such pressure load from the adjusting part to the freewheeling ring. Needless to say, the transfer of a compressive load can only be accomplished with rigid components. The transfer of the working stroke as a compressive load allows only the very compact design of the gearbox and the thus forthcoming radial alignment of the pendulum arms. The compact design of the components is therefore also the prerequisite for a closed capsule to be placed around the entire moving parts of the gearbox. In the real design of the transmission, these pressure-resistant connecting rods shorten the previously known / previously used tensile transmission elements with their length of over 40 cm to almost one-tenth of this length.

[0013] Im Moment des Erreichens des mittleren arbeitswirksamen Hubweges des Pendelarmes bildet das Achsmittel der Treterwelle über den Drehpunkt des Pleuels am Freilaufring zum Drehpunkt des Pleuels am Verstellteil zumindest annähernd einen rechten Winkel. Dies erklärt sich wie folgt: Wirkt der Pleuel im Mittel seines Arbeitstakthubes im rechten Winkel auf den Zenit des Freilaufringes ist eine höchstmögliche gleichmäßige Bewegungsform vom Weg des Pleuels zur Umsetzung am Freilaufring gefunden. Dazu steht der Pleuel tangential im Mittel seines Hubes im rechten Winkel am Zenit des Freilaufringes. Von diesem Zenit aus bewegt sich nunmehr der Pleuel innerhalb dessen Hubweg zur einen oder anderen Richtung gleich weit weg vom Zenit. Durch diese Bewegung verändert sich die Geschwindigkeit des Freilaufringes geringfügig, Sie nimmt mit größer werdender Entfernung vom Zenit stetig zu. Durch das Mitteln des Pleuelhubweges am Zenit des Freilaufringes tritt eine geringst mögliche partielle Unwucht der Rotation ein. Um diese Unwucht - von Hubweg zu Umsetzung in der Freilaufring-Rotation -in allen Getriebeübersetzungen bestmöglich zu egalisieren, wird die Kontur der Kurvenscheibe so angelegt, dass sie zusätzlich in der mittleren Übersetzung den Fehler auf Null korrigiert. Dadurch halbiert sich der Unwuchtfehler nochmals. Grund der Vielzahl der Zähne der Kurvenscheibe lenkt der Freilaufring pro Ausschlag/pro Hub gesamt nur ca. 50° aus, dies nur in der höchsten Übersetzung. Da sich diese Unwuchtfehler durch die anspruchgegenständliche Zenitgemittelte Pleuelanbindung und den weiteren Fehlerabgleich auf der Kurvenscheibe zweimal halbieren, verbleibt ein nur ca. 12° auslenkbedingter Unwuchtfehler beiderseits des Zenits und dies nur in der höchsten Übersetzung. Diese Verfälschung von Hubweg zu Umdrehungswinkel wird auf der Kurvenscheibe durch ein Egalisierungsverschieben der Kurvenkontur in einer Mitteilung des zu erwartenden Fehlers ausgeglichen. Die geringe partielle Verschiebung der Wirkung von Hubgeschwindigkeit des Pleuels zur Umdrehungsgeschwindigkeit des Freilaufringes ist nicht mehr zu spüren und verursacht dermaßen keinerlei fühlbare oder tatsächliche Beeinträchtigung im Fährbetrieb.At the moment of reaching the average working effective stroke of the pendulum arm, the axle means of the treadle shaft about the pivot point of the connecting rod at the freewheel ring to the pivot point of the connecting rod on the adjusting at least approximately forms a right angle. This is explained as follows: Acts the connecting rod in the middle of his working stroke at right angles to the zenith of the freewheel ring is the highest possible uniform motion form found by the way of the connecting rod for implementation at the freewheel ring. For this purpose, the connecting rod is tangential in the middle of its stroke at right angles to the zenith of the freewheel ring. From this zenith now moves the connecting rod within its stroke to one or the other direction equidistant from the zenith. By this movement, the speed of the freewheel ring changes slightly, it increases steadily with increasing distance from the zenith. By means of the Pleuelhubweges at the zenith of the freewheel ring enters a least possible partial imbalance of rotation. In order to best equalize this unbalance - from stroke to reaction in the free-running ring rotation - in all gear ratios, the contour of the cam is set so that it also corrects the error to zero in the average ratio. This halves the imbalance error again. Due to the large number of teeth of the cam, the freewheel ring deflects only about 50 ° per stroke / stroke, this only in the highest gear ratio. Since these unbalance errors halve twice by the ambiguous zenith-averaged connecting rod connection and the further error compensation on the cam disc, only an approx. 12 ° deflection-related imbalance error remains on both sides of the zenith and this only in the highest gear ratio. This distortion of stroke to angle of rotation is compensated on the cam by leveling the curve contour in a message of the expected error. The small partial displacement of the effect of lifting speed of the connecting rod to the rotational speed of the freewheel ring is no longer felt and causes so far no tangible or actual impairment in ferry operation.

[0014] Außer der Ritzelscheibe und den Tretkurbelanschlüssen der Treterwelle sind alle beweglichen Teile des Getriebes von einer hermetisch geschlossenen, öldichten Gehäusekapsel umbaut. Durch die kompakt gebündelte Anordnung der beweglichen Teile kann auf eine offene Bauweise vollständig verzichtet werden und die beweglichen Teile des Getriebes mit einer einzelnen geschlossenen Kapsel umbaut werden. Die kompakte BauweiseA/erschachtelung der Bauteile ist die Voraussetzung, dass eine geschlossene Kapsel um die gesamten beweglichen Teile des Getriebes gelegt werden kann. In diese Kapsel kann eine Teilbefüllung mit flüssigen Schmierstoff stattfinden, was den Reibungsverlust entsprechen minimiert. Insgesamt erhöht 3/14 österreichisches Patentamt AT509 479 B1 2011-09-15 sich die vergleichsweise Lebensdauer des Getriebes durch die Kapselung drastisch, da der schadhafte, an den beweglichen Teilen schleifende und die Teile abnutzender Schmutz entfällt. Die Betriebssicherheit ist gegenüber offener Bauweise ebenfalls exorbitant erhöht.Except the pinion plate and the pedal crank the pedal shaft all moving parts of the gearbox of a hermetically sealed, oil-tight housing capsule are rebuilt. Due to the compactly bundled arrangement of the moving parts can be completely dispensed with an open design and the moving parts of the transmission are converted with a single closed capsule. The compact design / construction of the components is the prerequisite that a closed capsule can be placed around the entire moving parts of the gearbox. In this capsule, a partial filling with liquid lubricant take place, which minimizes the friction loss minimized. Overall, the comparatively longer service life of the gearbox due to the encapsulation drastically increases since the defective dirt rubbing against the moving parts and wearing off the parts is dispensed with. The reliability is also exorbitantly increased compared to open design.

[0015] Der Freilaufkern ist seitlich, zentrisch und formschlüssig mit dem Ritzelrad verbunden und die Rotation des Freilaufkernes wird über dieses Ritzelrad und über eine Kette oder Ähnlichem auf das Hinterradritzel übertragen. Das aus der Kapsel ragende Ritzelrad treibt das anzutreibende Laufrad nur über die gewohnte Fahrradkette als Übertragungselement der variablen Rotation an. Hinten am Laufrad sind dermaßen keinerlei verstellbarer Getriebeteile mehr erforderlich. Ein einziges Ritzelrad mit üblichem Freilauf auf dem Hinterrad genügt. Das Auswechseln eines Hinterrades bei beispielsweise einem Platten ist dermaßen auf die denkbar einfachste Weise möglich. Ein Abspringen der Kette kann durch Kettenführungen völlig unterbunden werden, was bei den herkömmlichen Kettenschaltungen natürlich nicht möglich war, diese funktionieren bekanntlich durch eben das Verschieben/Werfen der Kette von einem Ritzel auf ein Nächstes. Grundsätzlich bietet dieses unveränderliche fixierte Aufliegen der Kette mit je hinten und vorne einem Ritzel auch die Möglichkeit Übertragungsglieder zu verwenden, welche für die Kettenschaltung ungeeignet waren. Es ist ohne Einschränkung zum Beispiel die Verwendung eines Zahnriemens denkbar.The freewheel core is laterally, centrally and positively connected to the pinion gear and the rotation of the freewheel core is transmitted via this pinion gear and a chain or the like to the rear sprocket. The pinion gear protruding from the capsule drives the driven wheel only via the usual bicycle chain as a variable rotation transmission element. Rear of the impeller are so no longer any adjustable transmission parts required. A single pinion with standard freewheel on the rear wheel is enough. The replacement of a rear wheel in, for example, a plate is possible in the simplest possible way possible. A jumping off the chain can be completely prevented by chain guides, which of course was not possible in the conventional derailleurs, these work well known just by moving / throwing the chain from one pinion to the next. Basically, this fixed fixed resting the chain with each rear and front of a pinion also offers the possibility to use transmission links, which were unsuitable for the derailleur. It is conceivable without restriction, for example, the use of a toothed belt.

[0016] Die Gehäusekapsel weist seitlich einen einzelnen rohrförmigen Teil auf, welcher in das Innenlagerrohr des Fahrradrahmens ragt und diesem, samt der damit formschlüssig verbundenen Gehäusekapsel, durch Festziehen einer Spannmutter über einen konischen Spreizteil verdrehgesichert zum Fahrradrahmen fixiert. Die Standardrahmen aller Fahrräder weisen ein weitestgehend einheitliches Maß im Innendurchmesser des Innenlagerrohres auf. Folglich war es möglich die rohrförmige, starr mit der Getriebekapsel verbundene Verlängerung an der Getriebekapsel getriebeabseitig sich konisch verjüngend zu gestalten und darüber ein axial geschlitztes konisches Spannteil zu legen, welches innen die Konusform der rohrförmigen Kapselverlängerung spiegelverkehrt wiedergibt und nach außen den Durchmesser des Innenlagerrohres aufweist. Wird nun an der Spannschraube gedreht, wird der rohrförmige Teil samt der starr damit verbundenen Kapsel zur Spannschraube hingezogen. Der Spannkonus kann diesem Weg aber nicht folgen, da er an besagter Spannmutter ansteht/widergelagert ist. Infolge dessen spreizt sich der Spannkonus zwischen der konischen rohrförmiger Verlängerung der Getriebekapsel und den Innenwandungen des Innenlagerrohres am Radrahmen. Durch den flachen Winkel des Spannkonus entsteht eine x-fach multiplizierte Spannkraft zwischen rohrförmiger Kapselverlängerung und Innerlagerrohr. Der Spannkonus wirkt vergleichbar eines Wanddübels. Die Getriebekapsel sitzt dermaßen unbewegt und starr fixiert im Fahrradrahmen.The housing capsule has laterally a single tubular member which projects into the inner bearing tube of the bicycle frame and this, together with the form-fitting connected housing capsule, secured by tightening a clamping nut against rotation via a conical expansion part to the bicycle frame. The standard frame of all bicycles have a largely uniform dimension in the inner diameter of the inner bearing tube. Consequently, it has been possible to design the tubular, rigidly connected to the gear capsule extension on the gearbox capsule side conically tapered and about an axially slotted conical clamping part, which reflects the inside of the cone shape of the tubular capsule extension mirror-inverted and has the outside of the diameter of the inner bearing tube. If now turned on the clamping screw, the tubular part together with the rigidly associated capsule is tightened to the clamping screw. However, the clamping cone can not follow this path because it is present at said clamping nut / resisted. As a result, the clamping cone between the conical tubular extension of the transmission capsule and the inner walls of the inner bearing tube spreads on the wheel frame. The shallow angle of the clamping cone produces an x-fold multiplied clamping force between the tubular capsule extension and the inner bearing tube. The clamping cone is comparable to a wall plug. The gear capsule sits so immobile and rigidly fixed in the bicycle frame.

[0017] Auf jedem Pendelarm befindet sich je ein verschiebbares Verstellteil, welches sich durch die über den Pleuel zugeführte Last formschlüssig zum Pendelarm an den dafür vorgesehenen Verklemmstellen verkantet und umgekehrt mit Entfall dieser Last wieder frei verschiebbar, verstellbar ist. Jeder Pendelarm verkantet sich unter Arbeitslast selbsttätig zur dafür vorgesehen Verkantpunkten. Zum Verstellen des Übersetzungsverhältnisses werden die sich in einer gleichförmigen und gegenseitig überlappenden Hin- und Herbewegung befindlichen Verstellteile axial verschoben. Schraubzwingen-ähnlich verkanten sich die Verkantnasen selbsttätig im Arbeitstakt zwischen Pendelarm und Verstellteil. Sie verkanten sich mit dem Auftreten einer Arbeitslast im Arbeitshub also selbsttätig und unbeweglich fixiert ineinander. Ohne jegliches Zutun des Benützers schließt sich der Pendelarm während jeden Arbeitszyklus durch die Haftreibung mit dem Verstellteil selbsttätig unbeweglich fixiert zusammen. Je größer die Last am Übertragungselement, je stärker dieser Formschluss selbsttätig, dynamisch sich verkantet.On each pendulum is ever a displaceable adjustment, which is tilted by the conected over the connecting rod load positively to the pendulum arm at the designated Verklemmstellen and vice versa with elimination of this load again freely displaced, adjustable. Each pendulum arm canted under work load automatically to the designated Verkantpunkten. To adjust the gear ratio located in a uniform and mutually overlapping reciprocating adjustment are axially displaced. Screw clamp-like tilting the Verkantnasen automatically in the power stroke between pendulum and adjustment. They tilt with the occurrence of a workload in the working so automatically and immovably fixed in each other. Without any intervention of the user, the pendulum arm closes automatically fixed during each cycle by the static friction with the adjustment automatically immovable. The greater the load on the transmission element, the stronger this form-fit automatically, canted dynamically.

[0018] Der Drehpunkt des Verstellteiles vom Pleuel zu den Verklemmstellen ist deutlich seitlich zur Längsachse des Pendelarmes sowie deutlich in Richtung zur Treterwelle hin versetzt, angebracht. An jedem der Verstellteile ist der Aufhängepunkt für den Pleuel ausreichend - in eine der beiden Richtungen zur Pendelarm-Längsachse und auch deutlich in Richtung zur Treterwelle hin, entfernt von jenem Bereich angebaut, innerhalb dem sich der Verstellteil mit den beiden druckkraftbelasteten und gegenüberliegenden Innenflanken am Pendelarm verkantet. Durch diesen dermaßen von den Verklemmstellen entfernten Angriffspunkt eines Lasteintrages kommt 4/14 österreichisches Patentamt AT509 479B1 2011-09-15 es zu einem verlässlichen Verkanten des Gleitteiles zum Pendelarm, auch wenn der Pleuel in steilen Winkel - weit ab des idealen rechten Winkels - zum Pendelarm steht. Dieses Funktionsprinzip findet man in ähnlicher Form bei der klassischen Schraubzwinge. Es verkantet sich der verschiebbare Bügel - in diesem Fall aber der Verstellteil -durch eine das Verstellteil schräg verkantende Last in einem zuverlässigen Formschluss, welcher sich mit Entfall der Last sofort wieder löst. Dieses Verkanten und Lösen des Kraftschlusses findet an jedem Pendelarm erfindungsgemäß ca. 700-mal pro Minute statt.The fulcrum of the adjustment of the connecting rod to the Verklemmstellen is clearly offset laterally to the longitudinal axis of the pendulum arm as well as clearly towards the pedal shaft out attached. At each of the adjustment of the suspension point for the connecting rod is sufficient - in one of the two directions to pendulum longitudinal axis and also clearly toward the pedal shaft, away from that area grown within which the adjustment with the two pressure-loaded and opposite inner edges of the pendulum canted. Because of this so far from the Verklemmstellen remote point of a load entry comes 4/14 Austrian Patent Office AT509 479B1 2011-09-15 to a reliable tilting of the slide to the pendulum, even if the connecting rod at a steep angle - far from the ideal right angle - the pendulum stands. This operating principle can be found in a similar form with the classic screw clamp. It verantet the sliding bracket - but in this case the adjustment part - by the adjusting obliquely tilting load in a reliable positive engagement, which dissolves immediately with the elimination of the load again. This tilting and releasing of the frictional connection takes place on each pendulum arm according to the invention about 700 times per minute.

[0019] Der Steuercomputer nimmt unter Auswertung der Daten aus zumindest einem Tretfrequenzsensor bzw. Leistungssensor und einem Fahrgeschwindigkeitssensor die automatisierte Verstellung der Getriebeübersetzung vor. Der Fahrer gibt also eine bestimmte Tretfrequenz oder und auch beispielsweise eine bestimmte Leistung ein; der Steuercomputer steuert über den ihm angeschlossenen Steuermotor die Übersetzung entsprechend. Fährt der Fahrer eine bestimmte Strecke, die in ein Gefälle übergeht, würde das Treten leichter und damit schneller. Der Computer pegelt mit einer gewissen Hysterese nun aber über das Stellglied des Mikro-Stellmotor die Übersetzung selbsttätig so lange hoch, bis die Solltretfrequenz wieder erreicht ist. Umgekehrt, wenn das Fahrrad plötzlich eine Steigung zu bewältigen hat, pegelt der Steuercomputer ohne Zutun des Fahrers die Übersetzung herunter. Gleiches gilt, wenn der Fahrer z. B. plötzlich weniger Kraft zum Treten einsetzt. Weiters kann an der Eingabetastatur ein „Kick-down - Schalter" angebracht sein, mit welchem für einen Spurt die Übersetzung rasch hochgefahren werden kann. Sämtliche Funktionen sind selbstverständlich auf individuelle Trainingszyklen abstimmbar/vorprogrammierbar. Die Möglichkeit per Computer und Stellmotor ein Getriebe zu steuern eröffnet eine Vielzahl von Software-Lösungen, welche allesamt in einer oder der anderen Form aus dem KFZ oder von Trainingsgeräten, etc. bekannt sind. Dieses lassen sich ohne Weiteres auf diese Erfindung übertragen, ohne dass der Gegenstand der Erfindung überholt wäre.The control computer takes the evaluation of the data from at least one pedal frequency sensor or power sensor and a vehicle speed sensor before the automated adjustment of the transmission ratio. The driver thus enters a certain pedaling frequency or, for example, also a certain power; the control computer controls the translation via the control motor connected to it accordingly. If the driver drives a certain distance, which goes into a gradient, the pedaling would be easier and thus faster. The computer levels up with a certain hysteresis but now via the actuator of the micro servo motor, the translation automatically as long until the setpoint frequency is reached again. Conversely, if the bike suddenly has to negotiate an incline, the control computer levels down without translation of the driver's translation. The same applies if the driver z. B. suddenly uses less force to pedal. Furthermore, a "kick-down switch" can be found on the input keyboard. be appropriate, with which the translation can be quickly raised for a spurt. Of course, all functions are tunable / preprogrammable for individual training cycles. The possibility of controlling a transmission by means of a computer and servomotor opens up a multitude of software solutions, all of which are known in one form or another from the motor vehicle or training devices, etc. This can be easily transferred to this invention, without the subject of the invention would be outdated.

[0020] Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung erläutert. Diese zeigen: [0021] Fig. 1: Eine Frontansicht des Getriebes/des Innenlebens des Getriebes mit der Darstel lung der Pendelarme, der Kurvenscheibe, der Freiläufe (ohne Kettenritzel), der Pleuel und des Gehäuses (ohne Gehäusedeckel) [0022] Fig. 2: Den Schnitt A-A durch das Getriebe wie er in Fig. 1 bezeichnet ist. In dieserFurther advantages and details of the invention are explained below with reference to the embodiment of the invention shown in the drawings. These show: [0021] FIG. 1: a front view of the transmission / inner life of the transmission with the illustration of the pendulum arms, the cam, the freewheels (without sprocket), the connecting rod and the housing (without housing cover) [0022] FIG. 2: the section AA through the transmission as it is indicated in Fig. 1. In this

Zeichnung sind (die in Fig. 1 nicht dargestellten) Gehäusedeckel und Kettenritzel dargestellt.Drawing are shown (not shown in Fig. 1) housing cover and sprocket.

[0023] Fig. 3: Die Detailansicht als Schnitt B-B durch Pendelarme, Pleuel und Verstellteil zurFig. 3: The detailed view as a section B-B by pendulum arms, connecting rod and adjusting part for

Darstellung der Konstruktion des sich lastdynamisch, selbsttätig zum Pendelarm verkantenden Gleitteil.Representation of the construction of the dynamically dynamic, automatically tilting to the pendulum slipper.

[0024] Fig. 4: Eine Schrägansicht des geschlossenen Getriebes samt Kettenritzel und rohr förmigem Teil des Getriebegehäuses und dem diesen Teil ummantelnden Spannkonus.Fig. 4: An oblique view of the closed gearbox including sprocket and tubular part of the gear housing and this part enclosing clamping cone.

[0025] Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung des Getriebes am Fahrrad montiert. Es wird außerdem der Steuercomputer und der Radfahrer am bzw. auf dem Fahrrad gezeigt.Fig. 5 shows a schematic representation of the transmission mounted on the bicycle. It also shows the control computer and the cyclist on or on the bike.

[0026] In der Fig. 1 wird eine Frontansicht mit offenem Getriebeinneren gezeigt. Es werden dermaßen die Pendelarme 4, die Kurvenscheibe 16, Freiläufe 2+14+15 (ohne Kettenritzel 3), Pleuel 13 und auch das Gehäuse 21 (ohne Gehäusedeckel 22) im Detail sichtbar. Wie aus der Zeichnung weiter ersichtlich ist, ist auch nur eine einzelne Kurvenscheibe 16 und nur zwei radial um das Drehmittel der Treterwelle 1 zueinander versetzte Pendelarme 4 vorhanden.In Fig. 1 is a front view is shown with the transmission inside open. There are so far the pendulum arms 4, the cam 16, clutches 2 + 14 + 15 (without sprocket 3), connecting rod 13 and the housing 21 (without housing cover 22) visible in detail. As is also apparent from the drawing, only a single cam 16 and only two radially to the rotation means of the treadle shaft 1 mutually offset pendulum arms 4 is present.

[0027] Auf den T-förmigen Pendelarmen 4 ist je ein verschiebbarer Verstellteil 11 angebracht, welcher sich unter Last verkantet (Konstruktion des Gleitteiles siehe Fig. 3). Eine solche Arbeitslast tritt auf, während sich der Pendelarm 4 vom Gehäuseaußen hin zum Gehäusemittel bewegt. Dann wird über den dermaßen druckbelasteten Pleuel 13 die abwechselte oszillierende 5/14 österreichisches Patentamt AT509 479B1 2011-09-15On the T-shaped pendulum arms 4 is ever a displaceable adjusting member 11 is mounted, which canted under load (construction of the slider see Fig. 3). Such a workload occurs while the pendulum arm 4 moves from the housing exterior to the housing means. Then the alternately oscillating connecting rod 13 is replaced by the oscillating connecting rod 13 AT509 479B1 2011-09-15

Hubbewegung 10 der Pendelarme 4 abwechselnd auf je einen der Freilaufring 14 übertragen. Jeder Freilaufring 14 dreht sich entsprechend der Hublänge 10 des Pleuels 4 um mehr oder wenigere Grade - einen variablen Teil einer Gesamtumdrehung - weiter. Grund der dermaßen erzeugten Drehrichtung schließt der drehrichtungsabhängige Klemmkörperfreilauf 15 zum Freilaufkern 2 während dieses Arbeitstaktes im Formschluss. Folglich wird über den gesperrten Freilauf 14 + 15 im selben Drehwinkel und selber Drehrichtung der Freilaufkern 2 mitgedreht.Hubbewegung 10 of the pendulum arms 4 alternately transmitted to each one of the freewheel ring 14. Each freewheel ring 14 rotates according to the stroke length 10 of the connecting rod 4 by more or fewer degrees - a variable part of a total rotation - on. The reason of the rotational direction thus generated closes the direction of rotation dependent sprag freewheel 15 to the freewheel core 2 during this cycle in positive engagement. Consequently, the locked freewheel 14 + 15 in the same rotation angle and self-rotation direction of the freewheel core 2 is rotated.

[0028] Ehe der eine Arbeitstakt abgeschlossen ist, beginnt überlappend bereits der andere Hub/der nächste Arbeitstakt des jeweils anderen Freilaufesringes 14. Dadurch entsteht insgesamt eine durchgehende und ununterbrochene Rotation am Freilaufkern 2. Die Form der Arbeitstaktflanke der Kurvenscheibe 16 ist so beschaffen, dass die Drehbewegung auch gleichförmig - ohne jegliche rhythmische Zunahme oder Abnahme der Drehgeschwindigkeit -erfolgt.Before the one stroke is completed, the other stroke / the next stroke of the other freewheel ring 14 overlapping already begins. This creates a total continuous and uninterrupted rotation of the freewheel core 2. The shape of the working stroke edge of the cam 16 is such that the rotational movement is also uniform - without any rhythmic increase or decrease in the rotational speed.

[0029] Die entscheidende Verbesserung gegenüber älterer ähnlicher Getriebe ist in Fig. 1 ersichtlich. Der Freilaufkern 2 ist freidrehbar auf der Treterwelle 1 angeordnet. Die Anordnung auf der Freiläufe 2 + 14 + 15 auf der Treterwelle 1 ermöglicht, dass die oszillierende, sich gegenseitig im Arbeitstakt überlappende Bewegung der beiden Pendelarme 4 noch innerhalb der Getriebekapsel 32 wieder in eine Rotation einer Ausgangswelle 2 gewandelt wird. Das Kettenritzel 3 ist in Fig. 1 nicht dargestellt.The crucial improvement over older similar transmission is shown in Fig. 1. The freewheel core 2 is arranged freely rotatable on the treadle shaft 1. The arrangement on the freewheels 2 + 14 + 15 on the treadle shaft 1 allows the oscillating, mutually overlapping in the power stroke movement of the two pendulum arms 4 is still converted within the transmission capsule 32 back into a rotation of an output shaft 2. The sprocket 3 is not shown in Fig. 1.

[0030] Dadurch, dass die rotierende Ausgangswelle 3 sich an der Getriebekapsel 32 befindet, kann auf jeglichen Getriebeteil am Hinterrad 34 des Fahrrades verzichtet werden. Die Kette überträgt die Rotation vom dem sich vorne auf der Getriebekapsel 32 befindlichen Ritzel 3 ohne weitere schaltbaren Getriebeteile auf das Hinterrad 34. Am Hinterrad 34 ist also nur noch ein einzelnes Kettenblatt erforderlich, welches während der Vorwärtsdrehung formschlüssig über Freilauf 2 + 14 + 15 zum Hinterrad 34 verbunden ist.Characterized in that the rotating output shaft 3 is located on the transmission capsule 32, can be dispensed with any gear part on the rear wheel 34 of the bicycle. The chain transmits the rotation of the located on the front of the gear capsule 32 pinion 3 without further switchable gear parts on the rear wheel 34th At the rear wheel 34 so only a single chainring is required, which during the forward rotation form fit over freewheel 2 + 14 + 15 for Rear wheel 34 is connected.

[0031] Das Verstellen der Verstellteile 11 erfolgt in die eine Richtung durch eine Rückstellfeder 31, während dem der Bowdenzug 26 entsprechend Seil nachlässt, gegenüber dieser Federkraft nachgibt. In die andere Richtung zieht der Bowdenzug 26 beide Verstellteil 11 parallel entgegen der Federkraft der Rückstellfedern 31 näher Richtung Pendelarmachse 5. Der Vorgang des stufenlosen Verstehens in seinen technischen Details wurde schon in vorgegangener Patenteinreichung zu solchen stufenlos verstellbaren Getrieben für Fahrräder ausführlich beschrieben.The adjustment of the adjusting parts 11 takes place in one direction by a return spring 31, during which the Bowden cable 26 decreases according to rope, against this spring force yields. In the other direction, the Bowden cable 26 pulls both adjusting part 11 parallel against the spring force of the return springs 31 closer to pendulum axis 5. The process of stepless understanding in its technical details has been described in detail in previous patent filing for such continuously variable transmissions for bicycles.

[0032] Die Rückstellung des Pendelarmes 4 nach dem Arbeitstakt erfolgt ebenfalls durch eine Rückstellfeder 30. Diese Rückstellfeder 30 bewirkt, dass wenn die Tastarmrolle 7 den jeweiligen Zenit eines Zahnes der Kurvenscheibe 16 erreicht hat - also der Arbeitshub beendet ist - diese nicht von der Kurvenscheibe 16 abhebt und entsprechend der Kontur der Kurvenscheibe 16 wieder in Richtung des Kurvenscheibenmittels 1 beschleunigt wird. Die Federkraft der Rückstellfeder 30 muss dessen Beschleunigungskräften der beschleunigten Rückstellbewegung entsprechen. Um diese Kräfte der Rückstellfeder 30 nicht allzu stark ausführen zu müssen bzw. zu minimieren zu können, muss die Kurvenscheibe 16 entsprechende Beschleunigungsstre-cken/Kontoren aufweisen und es darf die Anzahl der Zähne und die Zähnhöhe (Hubhöhe) bestimmte Werte nicht überschreiten. Des Weiteren muss die Kurvenscheibe 16 selbst einen möglichst großen Radius und die Tastarmrollen 7 einen möglichst kleinen Radius aufweisen. Letzter erlaubt, dass die Täler der Laufkonturen auf der Kurvenscheibe 16 in engen Radien ausgeführt werden können, womit wiederum der Radius der Kurvenscheibe 16 entsprechend kleiner ausgeführt werden kann. Dies bedingt, dass das Getriebe 32 insgesamt kleiner und kompakter ausgeführt werden kann.The return of the pendulum arm 4 after the power stroke is also carried out by a return spring 30. This return spring 30 causes when the Tastarmrolle 7 has reached the respective zenith of a tooth of the cam 16 - ie the stroke is completed - this is not from the cam 16 lifts off and according to the contour of the cam 16 is accelerated again in the direction of the cam means 1. The spring force of the return spring 30 must correspond to the acceleration forces of the accelerated return movement. In order not to have to perform these forces of the return spring 30 or to minimize too much, the cam 16 must have corresponding acceleration stretches / Kontoren and it must not exceed the number of teeth and the tooth height (lifting height) certain values. Furthermore, the cam 16 itself has the largest possible radius and the Tastarmrollen 7 have the smallest possible radius. Last allows the valleys of the running contours on the cam 16 can be performed in tight radii, which in turn the radius of the cam 16 can be made correspondingly smaller. This implies that the transmission 32 can be made smaller and more compact overall.

[0033] Die Fig. 2 zeigt den Schnitt durch das Getriebe entlang der Linie A-A in Fig. 1. Im Gegensatz zur Fig. 1 ist hier der Gehäusedeckel 22 und das Kettenritzel 3 dargestellt.Fig. 2 shows the section through the transmission along the line A-A in Fig. 1. In contrast to Fig. 1, the housing cover 22 and the sprocket 3 is shown here.

[0034] Im Schnitt A-A ist im Schnitt durch den Pendelarm 4 und den Verstellteil 11 die besondere Form des Pendelarmes 4 erkennbar. Erweist aus statischen Gründen eine T-Form auf und der Verstellteil 11 verkantet sich bzw. gleitet ausschließlich auf dem Querbalken des T-Trägers.In section A-A, the special shape of the pendulum arm 4 can be seen in section through the pendulum arm 4 and the adjusting part 11. For static reasons, it has a T-shape and the adjustment part 11 jams or slides exclusively on the transom of the T-beam.

[0035] In diesem Schnitt A-A ist auch zu erkennen, das der Freilauf 2+14+15 insgesamt aus zwei axial nebeneinander angeordneten Freilaufringen 14 besteht, welche jeweils durch je ein 6/14 österreichisches Patentamt AT509 479 B1 2011-09-15In this section A-A can also be seen, that the freewheel 2 + 14 + 15 in total consists of two axially juxtaposed freewheel rings 14, which in each case by a respective Austrian Patent Office AT509 479 B1 2011-09-15

Pleuel 13 verdreht werden. In Drehrichtung des Arbeitstaktes schließt der jeweilige Klemmkörperfreilauf 15 zwischen Freilaufring 14 und Freilaufkern 2 formschlüssig. Da der Freilaufkern 2 aus einem einzigen Teil besteht, welcher beide Klemmkörperfreilauf 15 unterlegt, kann dieses Formschließens abwechslungsweise und in überlappenden Reihenfolge ablaufen.Connecting rod 13 to be twisted. In the direction of rotation of the power stroke closes the respective sprag freewheel 15 between freewheel ring 14 and the freewheel core 2 positively. Since the freewheel core 2 consists of a single part, which underlies both sprag freewheel 15, this form closing can take place alternately and in an overlapping order.

[0036] Durch die Anordnung der Pendelarme 4 im Kreisbogen 8 um die Kurvenscheibe 16 und der damit möglich gewordenen annähernd radial ausgerichteten Pleuel 13 bedingt in weiterer Folge, dass die gesamte Freilaufkonstruktion auf der Treterwelle 1 angeordnet werden konnte. Diese Anordnung auf der Treterwelle 1 erlaubt, dass über das zentristisch am Freilaufkern 2 verschraubtes Kettenritzel 3 die oszillierende sich gegenseitig im Arbeitstakt überlappende Bewegung der beiden Pendelarme 4 noch innerhalb der Getriebekapsel 32 wieder in eine Rotation einer Ausgangswelle 2 gewandelt wird. Dermaßen kann auf jeglichen Getriebeteil am Hinterrad 34 des Fahrrades verzichtet werden. Die Kette überträgt die Rotation von dem vorne auf dem Getriebe 32 befindlichen Ritzel 3 ohne weitere schaltbaren Getriebeteile auf das Hinterrad 34.Due to the arrangement of the pendulum arms 4 in the circular arc 8 to the cam 16 and thus made possible approximately radially aligned connecting rod 13 due in a further consequence that the entire freewheel design could be arranged on the treadle shaft 1. This arrangement on the treadle shaft 1 allows that the oscillating movement of the two pendulum arms 4, which overlap one another in the working cycle, is converted into a rotation of an output shaft 2 by means of the chain sprocket 3 which is screwed centrically on the freewheel core 2. Thus, can be dispensed with any gear part on the rear wheel 34 of the bicycle. The chain transmits the rotation of the front of the transmission 32 located on the pinion gear 3 without further switchable gear parts on the rear wheel 34th

[0037] Die rohrförmige Verlängerung der Getriebekapsel 23 ist im Innenlagerrohr 20des Fahrrades einbaubar und zu verschrauben. Dazu wird mit einer außen liegenden Spanmutter 24 das besagte Gehäuseteil 23 durch das Innenlagerohr 20 gezogen, wodurch der an der Spannmutter 24 widergelagerte konische Spannkonus 25 auseinander gespreizt wird. Durch diesen Spreizdruck zwischen konischem Gehäuseteil 23 und Innerlagerrohr 20 des Fahrradrahmens wird das Getriebe 32 unbeweglich gegenüber sämtlicher einwirkender Kräfte zum Fahrradrahmen 20/36 fixiert.The tubular extension of the transmission capsule 23 can be installed in the inner bearing tube 20 of the bicycle and screwed. For this purpose, the said housing part 23 is pulled by the inner bearing tube 20 with an outer chip nut 24, whereby the restrained against the clamping nut 24 conical clamping cone 25 is spread apart. By this spreading pressure between the conical housing part 23 and inner bearing tube 20 of the bicycle frame, the transmission 32 is fixed immovably against all forces acting on the bicycle frame 20/36.

[0038] Hinsichtlich des Materials des Spannkonus 25 ist es von Vorteil, wenn Kunststoffe verwendetwerden um durch das Verspannen des Spannkonus 25 die im Innenrohrlager 20 befindlichen Gewinde (meist BSA) nicht zu beschädigen. Die Montage bzw. Demontage des gesamten Getriebes 32 kann dermaßen vorteilhaft insgesamt an jedem beliebigen Fahrradrahmen 36 durch Festziehen bzw. Lösen einer einzigen Spannmutter 24 erfolgen.With regard to the material of the clamping cone 25, it is advantageous if plastics are used in order not to damage the thread located in the inner tube bearing 20 (usually BSA) by clamping the clamping cone 25. The assembly or disassembly of the entire transmission 32 can be done so advantageous overall on any bicycle frame 36 by tightening or loosening a single clamping nut 24.

[0039] Die Fig. 3 zeigt eine Detailansicht im Schnitt B-B des Pendelarmes 4, Verstellteil 11 und Pleuel 13 zur Darstellung der Konstruktion des sich lastdynamisch selbsttätig zum Pendelarm 4 verkantenden Verstellteiles 11. Es wird im Besonderen gezeigt wie die Wirkung/der Effekt des sich Verkantens vonstattengeht. Dazu ist es erforderlich, dass der Drehpunkt 18 des Verstellteiles 11 zum Pleuel 13 zu den Verklemmstellen 29 deutlich seitlich zur Längsachse des Pendelarmes 4 versetzt, sowie deutlich in Richtung zur Treterwelle 1 hin versetzt angebracht ist.Fig. 3 shows a detailed view in section BB of the pendulum arm 4, adjusting part 11 and connecting rod 13 for showing the construction of the lastdynamisch automatically to the oscillating arm 4 tilting Verstellteiles 11. It is shown in particular as the effect / the effect of himself Canting happens. For this purpose, it is necessary that the pivot point 18 of the adjusting part 11 to the connecting rod 13 to the Verklemmstellen 29 offset significantly laterally to the longitudinal axis of the pendulum arm 4, as well as offset significantly towards the treadle 1 towards.

[0040] Dermaßen wird erreicht, dass beim Auftreten einer Schubkraft gegen den Pendelarm 4, wie sie im Arbeitstakt gegen den Pendelarm 4 gerichtet ist, der Verstellteilteil 11, ähnlicher der Wirkung einer Schraubzwinge, sich sofort formschlüssig verkantet. Umgekehrt lässt sich dieser Verstellteil 11 nach Entfall der Arbeitslast ohne Widerstand leicht verschieben, der Formschluss wird mit Entfall der Arbeitslast sofort und ohne Losbrechkraft gelöst.It is thus achieved that upon the occurrence of a thrust against the pendulum arm 4, as directed in the working cycle against the pendulum arm 4, the Verstellteilteil 11, more similar to the action of a screw clamp, immediately form-fitting tilted. Conversely, this adjustment part 11 can be easily moved after elimination of the workload without resistance, the positive connection is solved with the elimination of the workload immediately and without breakout force.

[0041] Die Fig.4 zeigt eine Schrägansicht des Getriebes mit Darstellung der geschlossenen Getriebekapsel 21 + 22 und des rohrförmigen Getriebeteils 23. Dieser rohrförmige Gehäuseteile 23 wird zur Montage in die Standartbohrung des Innenlagerrohres 20 (meist BSA-Norm) des Radrahmens 36 geschoben und dort dadurch fixiert, dass die Spannmutter 24 angezogen wird. Bei diesem Anziehen der Spannmutter 24 wird das Gehäuse 32 im Gesamten zur Spannmutter 24 hin bewegt. Der Spannkonus 25 kann dieser Bewegung nicht folgen kann, da dieser an der Spannmutter 24 ansteht/widergelagert ist.4 shows an oblique view of the transmission with representation of the closed gear capsule 21 + 22 and the tubular gear part 23. This tubular housing parts 23 is pushed for mounting in the standard bore of the inner bearing tube 20 (usually BSA standard) of the wheel frame 36 and fixed there in that the clamping nut 24 is tightened. In this tightening of the clamping nut 24, the housing 32 is moved in the whole to the clamping nut 24. The clamping cone 25 can not follow this movement, since this is pending on the clamping nut 24 / resuspended.

[0042] Infolge wird der Spannkonus 24 am sich durch das Anziehen in axialer Richtung entgegenbewegenden, spiegelverkehrt konischen Gehäuseteil 23 auseinander getrieben/verspreizt. Es entsteht eine Spreizbewegung des Spannkonus 25 zum äußeren Innenlagerrohr 20 des Radrahmens 36. Durch den geringen Steigwinkel vom Spannkonus 25 zum Gehäuse 23 bzw. des umgekehrt spiegelverkehrten geringen Steigwinkels des Gehäuses 23 zum Spannkonus 25 wird die Zugkraft der Spannmutter 24 als Spreizkraft um ein Vielfaches multipliziert. Die dermaßen erzielte Spreizkraft genügt um das gesamte Gehäuse 32 gegenüber sämtlicher Kräfte 7/14 österreichisches Patentamt AT509 479B1 2011-09-15 verlässlich unbeweglich/starr im Fahrradrahmen 20/36 zu fixieren. Die Montage des gesamten Getriebes 32 erfordert also nur durch das denkbar einfache Anziehen der einzelnen Spannmutter 24.As a result, the clamping cone 24 is driven apart by the tightening in the axial direction, mirror-inverted conical housing part 23 apart / spread. Due to the small angle of elevation from the clamping cone 25 to the housing 23 and the reverse mirror inverted low riser angle of the housing 23 to the clamping cone 25, the tensile force of the clamping nut 24 is multiplied by a multiple as spreading force , The thus achieved spreading force is sufficient to fix the entire housing 32 against all forces reliably immobile / rigid in the bicycle frame 20/36 AT509 479B1 2011-09-15. The assembly of the entire transmission 32 thus requires only by the conceivable simple tightening of the individual clamping nut 24th

[0043] Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung des Getriebes 32 am Fahrrad montiert. Es wird außerdem der Steuercomputer 28 und der Radfahrer 19 am bzw. auf dem Fahrrad gezeigt. Die Darstellung zeigt den am Lenker montierten Steuercomputer 28 mit seinem Stellglied eines Elektromotors. Der Elektromotor kann natürlich auch vom Steuercomputer 28 entfernt in der Getriebekapsel 32 montiert sein. Es ist zu ersehen, dass der Tretfrequenzmesser 39 am Innenrohrlager 20 angebracht ist, dieser kann aber auch jeden anderen zyklisch bewegten Teil innerhalb des Getriebes 32 abfühlen um die erforderlichen Daten an den Steuercomputer 28 zu liefern. Der Fahrgeschwindigkeitsensor 40 sitzt üblicherweise am Vorderrad 35 und misst die Umdrehungszahl des Vorderrades 35. Die Anzeige am Steuercomputer 28 zeigt zumindest die gewählte Soll-Tretfrequenz an. Diese ist von Fahrer 19 zu Fahrer unterschiedlich, liegt aber meist im Bereich von ca. 70 Upm. Durch das automatisierte Verstellen der Übersetzung auch unter Last und ohne das Zutun des Fahrers 19 erbringt dieser Fahrer 19 mit gleichem Krafteinsatz eine wesentlich bessere Dauerleistung, als mit allen herkömmlichen Getrieben. Am Steuercomputer 28 ist eine Tretfrequenzanzeige 37 vorgesehen. Zudem sind am Steuercomputer 28 Eingabetasten 38. LEGENDE: 1 Eingangswelle (Treterwelle) 2 Freilaufkern (Ausgangswelle) 3 Kettenritzel (starr am Freilaufkern 2 angeflanscht) 4 Pendelarm (starr mit Tastarm 6 verbunden) 5 Pendelarmachse 6 Tastarm (starr mit Pendelarm 5 verbunden) 7 Tastarmrollen 8 kreissegmentförmige Trägergleitschiene des Pendelarmes 4 9 Verstellweg für das Verstellteil 11 auf dem Pendelarm 4 10 Hubweg des Pendelarmes 5 11 Verstellteil 13 Pleuel 14 Freilaufringe 15 Klemmkörperfreiläufe/drehrichtungsabhängig 16 Kurvenscheibe 17 Drehpunkt des Pleuels 13 am Freilaufring 14 18 Drehpunkt des Pleuels 13 am Verstellteil 11 19 Radfahrer 20 Innenlagerrohr 21 Getriebe-Gehäusekapsel 22 abnehmbarer Deckel der Gehäusekapsel 21 23 rohrförmiger Teil der Getriebekapsel 21 (mit spiegelverkehrter konischer äußerer Kontur zum Spannkonus 25) 24 Spannmutter 25 Konischer Spannkonus (mit spiegelverkehrter Form zur konischen Gehäuseform 21) 26 Bowdenzüge 27 elektrischer Verstellmotor, hydraulische oder sonstig angetriebenem Verstellglied 28 Steuercomputer 29 Verklemmstellen des Verstellteil 11 auf der Trägergleitschiene 8 des Pendelarmes 4 30 Rückstellfeder für die Pendelarme 4 und die Tastarme 7 31 Rückstellfeder für die Pleuel 13 und Gleitteile 11 32 Getriebe gesamt (21 + 22 + 23) 33 Tretkurbel 8/14Fig. 5 shows a schematic representation of the transmission 32 mounted on the bicycle. It also shows the control computer 28 and the cyclist 19 on or on the bicycle. The illustration shows the handlebar mounted control computer 28 with its actuator of an electric motor. Of course, the electric motor may also be mounted in the gearbox 32 remote from the control computer 28. It will be appreciated that the treadmill 39 is mounted on the inner tube bearing 20 but may also sense any other cyclically-moving portion within the transmission 32 to provide the required data to the control computer 28. The vehicle speed sensor 40 typically sits on the front wheel 35 and measures the number of revolutions of the front wheel 35. The display on the control computer 28 indicates at least the selected desired pedaling frequency. This is different from driver 19 to driver, but is usually in the range of about 70 rpm. Due to the automated adjustment of the translation even under load and without the intervention of the driver 19, this driver 19 with the same force provides a much better continuous performance, as with all conventional transmissions. At the control computer 28 is a pedal frequency display 37 is provided. In addition, the control computer 28 input keys 38th LEGEND: 1 input shaft (pedal shaft) 2 freewheel core (output shaft) 3 chain sprocket (rigidly flanged to the freewheel core 2) 4 pendulum (rigidly connected to Tastarm 6) 5 pendulum arm 6 Tastarm (rigidly connected to pendulum 5) 7 Tastarmrollen 8 circular segment-shaped Trägergleitschiene the pendulum arm 4 9 adjustment for the adjustment 11 on the pendulum arm 4 10 stroke of the pendulum 5 11 adjustment 13 connecting rod 14 freewheels 15 sprag freewheels / depending on the direction of rotation 16 cam 17 fulcrum of the connecting rod 13 at the freewheel ring 14 18 fulcrum of the connecting rod 13 on adjustment 11 19 Cyclist 20 Inner bearing tube 21 Gear housing capsule 22 Removable cover of housing capsule 21 23 Tubular part of gear capsule 21 (with mirror-inverted conical outer contour to clamping cone 25) 24 Clamping nut 25 Conical clamping cone (with mirror-inverted shape for conical housing 21) 26 Bowden cables 27 Electrical adjustment Mo gate, hydraulic or otherwise driven adjusting element 28 control computer 29 clamping points of the adjusting part 11 on the carrier slide 8 of the pendulum arm 4 30 return spring for the pendulum arms 4 and the sensing arms 7 31 return spring for the connecting rod 13 and sliding parts 11 32 gears total (21 + 22 + 23) 33 pedal 8/14

Claims

Austrian Patent Office AT509 479B1 2011-09-15 34 Rear wheel 35 Front wheel 36 Total bicycle frame 37 Pedal frequency display on control computer 38 Input keys on control computer 39 Pedal frequency sensor 40 Speed sensor Patent claims 1. Enclosed bicycle transmission with a continuously variable ratio between an input shaft (1) and an output shaft (2) which has at least two pendulum arms (4) pivotably mounted about an axis (5), which by the rotation of the input shaft (1) and the cams (16) connected therewith in a positive manner displace a reciprocating movement which alternately overlaps and overlaps one another during the working cycles be, by means of two adjustment parts (11) which are displaceable along the Ver-stellteil-Verstellweges (9), in the so variable variable reciprocating movements of the two connecting rods (13) convert and this alternately movement of the two directions of rotation dependent couplings / free Runs (14 +15) is transmitted, where it is in turn converted into a continuous and uniform rotation of an output shaft (2), characterized in that the axially juxtaposed freewheel rings (14) with their common freewheel core (2) with the longitudinal axes of the Freewheel core (2) and the treadle shaft (1) are freely rotatably mounted on the treadle shaft (1).

2. Encapsulated bicycle transmission according to claim 1, characterized in that the radially to the circular arc of the cam (16) aligned pendulum arms (4) along the longitudinal axis of a circular segment shape (8), which in the middle position of the working stroke (10) with the center of the circle at least approximately coincides with the axial shaft means of the treadle shaft (1).

3. Encapsulated bicycle transmission according to claims 1 and 2, characterized in that at the moment of reaching the average working stroke (10) of the pendulum arm (4) the axle means of the treadle shaft (1) via the pivot point of the connecting rod at the freewheel ring (17) to the fulcrum of the connecting rod on the adjusting part (18) at least approximately forms a right angle.

4. Encapsulated bicycle transmission according to claims 1 to 3, characterized in that except the pinion plate (3) and the pedal crank the pedal shaft (1) all moving parts of the transmission (2 + 4 + 5 + 6 + 7 + 11 + 13 +14 + 15 + 16 + 30 + 31) of a hermetically sealed, oil-tight housing capsule (21 + 22 +23) are rebuilt.

5. Encapsulated bicycle transmission according to claims 1 to 4, characterized in that the freewheel core (2) is connected laterally, centrally and positively with the pinion gear (3) and the rotation of the freewheel core (2) via this pinion gear (3) and via a Chain or the like is transmitted to the rear sprocket.

6. Encapsulated bicycle transmission according to claims 1 to 5, characterized in that the housing capsule (21 + 22) laterally a single tubular member (23) which projects into the inner bearing tube (20) of the bicycle frame and this, together with the form-fitting connected Housing capsule (21 + 22 + 23), by tightening a clamping nut (24) via a conical expansion part (25) secured against rotation to the bicycle frame (20) is fixed.

7. Encapsulated bicycle transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the displaceable adjusting part (11) under the connecting rod (13) supplied load positively to the pendulum arm (4) at the designated Verklemmstellen (29) tilted and with the elimination of this load again freely movable, adjustable. 9/14 Austrian Patent Office AT509 479 B1 2011-09-15

8. Encapsulated bicycle transmission according to claim 7, characterized in that the pivot point (18) of the adjusting part from the connecting rod (13) to the Verklemmstellen (29) clearly laterally to the longitudinal axis of the pendulum arm (4), as well as clearly toward the treadle (1) offset, is appropriate.

9. Encapsulated bicycle transmission according to claims 1 to 8, characterized in that a control computer (28) evaluating the data from at least one pedal frequency sensor (39) or power sensor and a vehicle speed sensor (40) performs an automated adjustment of the gear ratio by an adjusting motor (27) the Verstellten (22) via a Bowden cable (28) adjusted. 4 sheets of drawings 10/14