DE102016001286A1

DE102016001286A1 - Fahrrad oder Heimtrainer mit Arm- und oder Beinantrieb

Info

Publication number: DE102016001286A1
Application number: DE102016001286.2A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-02-12
Filing date: 2016-02-05
Publication date: 2016-08-18

Abstract

Das erfindungsgemäße Fahrrad entspricht einem Fahrrad, einem Handbike, oder einem Fahrrad mit Arm- und Beinkurbelantrieb, mit wenigstens zwei Rädern, oder einem Heimtrainer mit Arm- und oder Beinkurbelantrieb. Das erfindungsgemäße Fahrrad verfügt über wenigstens ein Kurbelpaar mit jeweils einer rechten und einer linken Hand- oder Tretkurbel die, mittels zweier Freiläufe, unabhängig voneinander angetrieben werden können. Der Fahrer kann, mittels wenigstens eines Sperrelements, Sperrhebels, oder Sperrschiebers, wenigstens eine Kurbel relativ zur Antriebswelle sperren und oder entsperren.

Description

Bei der Erfindung handelt es sich um ein Fahrrad mit wenigstens zwei Rädern das über einen Arm- und oder Beinkurbelantrieb verfügt. Oder die Erfindung ist ein Heimtrainer mit Arm- und oder Beinkurbelantrieb.
Bei bekannten Fahrräder, Handbikes oder Heimtrainern mit einer Freilauffunktion im Armantrieb kann die Freilauffunktion gesperrt werden in einen synchrone oder asynchrone Stellung der jeweiligen beiden Kurbeln zueinander. Der Nachteil des bekannten Fahrrades der Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen WO 2007/021929 ist, dass die Sperrfunktion umständlich per Hand gesperrt werden muss, dazu muss der Fahrer seine Fahrt unterbrechen und zum Betätigen des Sperrmechanismusses absteigen. Der Nachteil des bekannten Fahrrades der Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen EP1972533B1 ist, dass der Sperrmechanismuss für die Sperrfunktion viel Platz benötigt und somit die Kurbeln einen großen Abstand zueinander haben, was wiederum einen schlechten Q-Faktor des Kurbelpaares ergibt. Die bekannten Fahrräder der Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen WO 2007/021929 und der Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen EP1972533B1 haben zudem den Nachteil, dass deren Sperrmechanismus, mit der die Kurbeln (10R und 10L in 2 des Aktenzeichen WO 2007/021929 ) in einer synchron oder asynchron Antriebsstellung gesperrt werden können, auf einer formschlüssigen Verbindung beruht. Das Ineinanderschieben der Bauteile der formschlüssigen Verbingung benögt eine genaue Stellung dieser Bauteile zueinander, was ein Ineinanderschieben dieser Bauteile erschwert.
Die Aufgabe der Erfindung ist ein Fahrrad gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche 1 und 9. Dabei soll der Fahrradfahrer, während der Fahrt, seine Kurbeln auf synchronen oder auf asynchronen Arm- und oder Beinantrieb, oder auf Einarm- oder Einbeinantrieb sperren können.
Die Erfindung löst die Aufgabe, der Eingangs genannten Art, durch die kennzeichnenden Teile der unabhängigen Ansprüche 1 und 9.
Das erfindungsgemäße Fahrrad entspricht einem Fahrrad, einem Handbike, oder einem Fahrrad mit Arm- und Beinkurbelantrieb, mit wenigstens zwei Rädern, oder einem Heimtrainer mit Arm- und oder Beinkurbelantrieb. Dabei verfügt das erfindungsgemäße Fahrrad über wenigstens ein Kurbelpaar mit jeweils einer rechten und einer linken Hand- oder Tretkurbel die, mittels zweier Freiläufe, unabhängig voneinander angetrieben werden können. Ein Freilauf besteht aus zwei Ringen A und B die drehbar zueinander gelagert sind. Wird Ring A festgehalten, so ist der jeweils andere Ring B frei in eine Richtung drehbar, jedoch verhindert ein Sperrmechanismus, dass der Ring B nicht in die entgegen gesetzte Richtung, die so genannte Sperrrichtung, drehbar ist. Ein solcher Sperrmechanismus ist vorzugsweise wenigstens eine Sperrklinke oder wenigstens ein Klemmkeil oder wenigstens eine Klemmrolle. Diese Sperrklinken oder Klemmkeile oder Klemmrollen wirken nur in einer Drehrichtung der beiden Ringe A und B zueinander, in der entgegengesetzten Drehrichtung der beiden Ringe A und B zueinander geben sie die Sperrung frei.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.
Figurenübersicht
1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Fahrrades
2 zeigt eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Freilaufes
3 zeigt eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Fahrrades
4 zeigt einen Ausschnitt einer schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Fahrrades
5, 6, 7, 15, 17, 21, 23, 25, 28, 40, 41, 44, 46, 48, 51, 52, 54, 55, 56, 58, 59, 60, 67, 68 zeigen jeweils eine schematische Ansicht einer Kurbeleinheit eines erfindungsgemäßen Fahrrades, wobei vom Rahmen des erfindungsgemäßen Fahrrades nur das Kurbellagerrohr 15 dargestellt ist.
8 zeigt die Ansicht D von 7
9 zeigt den Schnitt G-G von 7
10 zeigt den Schnitt F-F von 7
11 zeigt den Schnitt E-E von 7
12 zeigt die Ansicht C von 7
14 zeigt Ansichten des Sperrhebels 67 des erfindungsgemäßen Fahrrades
16 zeigt die Ansicht AH von 15
18, 19 zeigen jeweils eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Fahrrades bzw. Heintrainers
20 zeigt den Schnitt H-H von 19
22 zeigt die Ansicht CB von 23
24 zeigt die Ansicht HB von 23
26 zeigt den Schitt GB-GB von 23
27 zeigt den Schitt FB-FB von 23
30 zeigt den Schitt IA-IA von 40
35 zeigt den Schitt IA-IA von 40
29 zeigt den Schitt IH-IH von 30
31 zeigt den Schitt IF-IF von 30
32 zeigt den Schitt IE-IE von 30
33 zeigt den Schitt IB-IB von 30
34 zeigt den Schitt IC-IC von 30
36 zeigt den Schitt IF-IF von 35
37 zeigt den Schitt IE-IE von 35
38 zeigt den Schitt IB-IB von 35
39 zeigt den Schitt IC-IC von 35
41 zeigt die Seitenansicht von rechts der 46
42 zeigt den Schitt B-B von 41
43 zeigt die Ansicht A von 41
45 zeigt den Schitt J-J von 41
47 zeigt eine Ansicht des Sperrschiebers 8
49 zeigt die Seitenansicht von rechts der 48
50 zeigt den Schitt JB-JB von 49
53 zeigt die Ansicht AB von 52
57 zeigt die Ansicht AC von 56
62 zeigt den Schitt K-K von 59
63 zeigt den Schitt KA-KA von 59
61 zeigt den Schitt KB-KB von 63
66 zeigt den Schitt KE-KE von 63
64 zeigt den Schitt KC-KC von 63
65 zeigt den Schitt KD-KD von 63
70 zeigt den Schitt L-L von 67
71 zeigt den Schitt LA-LA von 67
69 zeigt den Schitt LB-LB von 71
74 zeigt den Schitt LE-LE von 71
72 zeigt den Schitt IC-IC von 71
73 zeigt den Schitt LD-LD von 71
13 zeigt die Ansicht AD-AD von 57
Die erfindungsgemäße Variante E hat die Fahrradgeometrie eines normalen Fahrrades mit einem normalen Rahmen 15.1, einem so genanntem Diamantrahmen, mit Tretlagerposition zwischen dem Vorderrad 22 und dem Hinterrad 17 und mit Sattel 3 (1). 1 zeigt die schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Variante E. In der erfindungsgemäßen Variante E ist die Gabel 1 über das Lenkkopflager drehbar im Rahmen 15.1 gelagert. Im Vorbau der Gabel 1 ist der Lenker 18 fest geklemmt. Das Vorderrad 22 ist drehbar in der Gabel 1 gelagert. Das Hinterrad 17 ist drehbar im Rahmen 15.1 gelagert. Zum Antrieb des Fahrrades bewegt der Fahrer mit seinen Füßen die rechte Kurbel 5.2 und die linke Kurbel 5.3. Auf den Kurbeln 5.2, 5.3 sind die Pedale 5.5 drehbar gelagert. Auf der Welle 5.1 befindet sich eine Scheibe 58 (9). Die Scheibe 58 ist fest mit der Welle 5.1 verbunden. Die Welle 5.1 ist drehbar im Tretlagerrohr 15 des Rahmens 15.1 gelagert. Auf der Scheibe 58 ist das Antriebskettenrad 9 befestigt. Auf der rechten Seite des Rahmens 15.1 verläuft die Antriebskette 4. Die Seitenangaben „links” und „rechts” bedeuten in allen geschilderten Varianten, die Seiten aus der Sicht des Fahrradfahrers der in Fahrtrichtung auf dem Fahrrad sitzt. Die Antriebskette 4 treibt über das Antriebskettenrad 9, welches fest mit der Scheibe 58 und somit auch mit der Welle 5.1 verbunden ist, und über das Antriebsritzel 10 das Hinterrad 17 an. Alternativ verfügen die erfindungsgemäßen Varianten anstatt einem Kettenantrieb mit Antriebskettenrad 9, einer Antriebskette 4 und einem Antriebsritzel 10, jeweils über einen Riemenantrieb mit einer Antriebskeilriemenscheibe 9, einem Antriebsriemen 4 und einer Antriebskeilriemenscheibe 10 am Hinterrad 17. Im Gegensatz zu einem herkömmlichen Fahrrad sind in der erfindungsgemäßen Variante E die Kurbeln 5.2, 5.3 mit Freiläufen ausgestattet. Am rechten Ende der Welle 5.1 befindet sich ein Freilauf 6.8 und am linken Ende der Welle 5.1 ein Freilauf 6.7. Die Freiläufe 6.7, 6.8 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel Sperrklinkenfreiläufe. Die 2 zeigt die schematische Darstellung des Schnitts durch die Sperrklinkenmechanik des Freilaufes 6.7 der erfindungsgemäßen Variante E. In 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 14, 15, 16, 17, 18, 19 sind die Freiläufe 6.7, 6.8 nur schematisch mit deren Außenkontur dargestellt, ohne die Darstellung deren Einzelteile. Die Freiläufe 6.7, 6.8 sind baugleich und entsprechen im Prinzip in ihrer Funktion und Wirkweise dem Freilauf LMA-8 A8H-05M5 der Firma Dicta. Der Freilauf 6.7 hat einen inneren Ring 6.72 und einen äußeren Ring 6.74 welche über Kugellager drehbar zueinander gelagert sind. Der innere Ring 6.72 ist über ein Innengewinde fest mit der Scheibe 33 verschraubt. Somit ist der innere Ring 6.72 auch fest mit der Welle 5.1 verbunden, da die Scheibe 33 und die Welle 5.1 fest miteinander verbunden sind. Der äußere Ring 6.74 ist über mehrere Schrauben 89 fest mit der linken Kurbel 5.3 verschraubt. Der äußere Ring 6.74 und somit die linke Kurbel 5.3 sind relativ zum inneren Ring 6.72 und somit relativ zur Welle 5.1 im Uhrzeigersinn 5.9, in 1 und 2 gesehen, frei drehbar, jedoch verhindern Sperrklinken 6.71 des Freilaufs 6.7, dass der äußere Ring 6.74 gegen den Uhrzeigersinn relativ zum inneren Ring 6.72 drehbar ist. Die Sperrklinken 6.71 (2) sind schwenkbar im inneren Ring 6.72 des Freilaufes gelagert und werden mittels jeweils einer Feder 6.73 gegen den äußeren Ring 6.74 gedrückt. Der äußere Ring 6.74 des Freilaufes 6.7 verfügt über 20 Zähne 6.75 in die die Sperrklinken 6.71 einrasten können. Wenn also die linke Kurbel 5.3 gegen den Uhrzeigersinn 5.10 angetrieben wird, in 1 gesehen, so rasten die Sperrklingen 6.71 des Freilaufes 6.7 ein und die Scheibe 33 und die Welle 5.1 werden mitgedreht und es wird über die Scheibe 58, das Antriebskettenrad 9, die Antriebskette 4 und über das Antriebsritzel 10 das Hinterrad 17 angetrieben. Wird die linke Kurbel 5.3 im Uhrzeigersinn 5.9, in 1 gesehen, gedreht, dann sind die Sperrklinken 6.71 inaktiv und die linke Kurbel 5.3 kann sich drehen ohne dass sich dabei die Welle 5.1 mitgedreht. Der Freilauf 6.8 hat einen inneren Ring und einen äußeren Ring welche über Kugellager drehbar zueinander gelagert sind. Auf der rechten Seite der Welle 5.1 befindet sich eine Scheibe 58 (9). Die Scheibe 58 ist fest mit der Welle 5.1 verbunden. Der innere Ring des Freilaufes 6.8 ist über ein Innengewinde fest mit der Welle 5.1 verschraubt. Der äußere Ring des Freilaufes 6.8 ist über mehrere Schrauben 89 fest mit der rechten Kurbel 5.2 verschraubt. Der äußere Ring des Freilaufes 6.8 und somit die rechte Kurbel 5.2 sind relativ zum inneren Ring des Freilaufes 6.8 und somit relativ zur Welle 5.1 im Uhrzeigersinn, in 1 gesehen, frei drehbar, jedoch verhindern Sperrklinken des Freilaufs 6.8, dass der äußere Ring des Freilaufes 6.8 gegen den Uhrzeigersinn 5.10, in 1 gesehen, relativ zum inneren Ring des Freilaufes 6.8 drehbar ist. Wenn also die rechte Kurbel 5.2 gegen den Uhrzeigersinn 5.10, in 1 gesehen, angetrieben wird, so rasten die Sperrklingen des Freilaufes 6.8 ein und die Welle 5.1 wird mitgedreht. Wird die rechte Kurbel 5.2 im Uhrzeigersinn, in 1 gesehen, gedreht, dann sind die Sperrklinken des Freilaufes 6.8 inaktiv und die rechte Kurbel 5.2 kann sich drehen ohne dass sich dabei die Welle 5.1 mitgedreht.
Das erfindungsgemäße Fahrrad hat für den Fahrradfahrer den Vorteil, dass er während der Fahrt von synchronen, auf asynchronen Antrieb, oder auf Varianten-Antrieb wechseln kann. Beim so genannten asynchronen Antrieb sind die Kurbeln 5.2, 5.3 in einem Winkel von in etwa 180° zueinander angeordnet (1, 15, 17). Beim synchronen Antrieb stehen die Kurbeln 5.2, 5.3 in einem Winkel von in etwa 0° zueinander, sie stehen somit in etwa parallel zueinander und die Kurbelbewegungen sind synchron zueinander (3, 5, 6). 3 zeigt die schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Variante E. 5, 17 zeigen jeweils eine schematische 3D-Ansicht nur der Kurbeleinheit und des Kurbellagerrohrs 15, im Tretlagerbereich der erfindungsgemäßen Variante E, das heißt die restlichen Teile des Rahmens 15.1 und die anderen Fahrradteile wie Räder, Lenker etc. sind nicht dargestellt. Außer dem synchronen auf asynchronen Antrieb hat der Fahrer der erfindungsgemäßen Variante E noch die Möglichkeit die Kurbeln im so genannten Varianten-Antrieb zu fahren. Beim Varianten-Antrieb kann man in weiteren Einrastpositionen, also Winkelandordnungen der Kurbeln 5.2, 5.3 zueinander fahren. Im Ausführungsbeispiel der Freiläufe 6.7, 6.8 gibt es jeweils 20 Einrastpositionen der Sperrklinken 6.71 in deren jeweiligen 20 Zähnen 6.75. Diese 20 Einrastpositionen entsprechen jeweils 20 verschiedenen Winkelpositionen der jeweiligen Kurbel 5.2, 5.3 zur gemeinsamen Welle 5.1. 4 zeigt einen Ausschnitt einer schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Variante E, wobei sich die Kurbeln im Varianten-Antrieb befinden, also einer Winkelandordnungen der Kurbeln 5.2, 5.3 die nicht dem synchronen oder asynchronen Antrieb entspricht.
Der Vorteil eines möglichen Wechsels von synchronem zu asynchronem zu Varianten-Antrieb ist, dass bei den beiden Kurbelstilen die Belastung auf die Muskeln des Fahrers unterschiedlich ist. Beim synchronen Kurbelstil werden vor allem bei der nach unten gerichteten Tretbewegung die untere Rückenmuskulatur belastet und trainiert. Bei der nach oben gerichteten Zugbewegung der Beine wird vor allem die Bauchmuskulatur belastet und trainiert. Beim asynchronen Kurbelstil muss aufgrund der gleichzeitigen Zugbewegung des einen Beines und der Druckbewegung des anderen Beines sind der Bauch und Rücken des Fahrers entlastet und können sich erholen. Indem der Fahrer so die Kurbelstile wechseln kann, so kann er dadurch die Belastung seiner Muskulatur wechseln. Er kann so bereits während seiner Fahrt einzelne Muskelgruppen entlasten und erholen und kann so länger und ausdauernder Fahren.
Die erfindungsgemäßen Variante E verfügt über Sperrelemente die als Entsperrhebel 67 und Sperrhebel 88 ausgeführt sind. Die Kurbeleinheit der erfindungsgemäßen Variante E besteht aus Pedalen 5.5, Kurbeln 5.2, 5.3, Schrauben 89, Freiläufe 6.7, 6.8, Kugeldruckstücke 68, 87, Entsperrhebel 67, Sperrhebel 88, Sperrbolzen 65, 66, 78, 79, Antriebskettenrad 9 und Scheiben 58, 33. Die Sperrbolzen 65, 66 sind fest mit der Scheibe 33 verbunden. Die Sperrbolzen 78, 79 sind fest mit der Scheibe 58 verbunden. In der rechten Kurbel 5.2 ist eine Welle 76 drehbar gelagert. In der linken Kurbel 5.3 ist eine Welle 62 drehbar gelagert. Mit der Welle 62 ist ein Sperrhebel 88 und ein Entsperrhebel 67 fest verbunden. Mit der Welle 76 ist ein Sperrhebel 88 und ein Entsperrhebel 67 fest verbunden. In die Kurbel 5.2 ist ein Kugeldruckstück 87 eingeschraubt (7, 9). In die Kurbel 5.3 ist ein Kugeldruckstück 68 eingeschraubt (7, 9). An der Kurbel 5.2 befinden sich Anschläge 5.21, 5.22. An der Kurbel 5.3 befinden sich Anschläge 5.31, 5.32. Jeder Entsperrhebel 67 verfügt über je zwei Vertiefungen 67.2. In diese Vertiefungen 67.2 können die Kugeldruckstücke 68, 87 einrasten. Die Entsperrhebel 67, Sperrhebel 88 und Sperrbolzen 65, 66, 78, 79 dienen einer Sperr- und Entsperrfunktion für die beiden Kurbeln 5.2, 5.3. In der Sperrfunktion sind die Kurbeln 5.2, 5.3 in die synchron oder asynchron Antriebsstellung gesperrt. In der Entsperrfunktion sind die Kurbeln 5.2, 5.3 und für die Varianten-Antriebsstellung entsperrt. Die Kurbeln 5.2, 5.3 können jede für sich, bezüglich zum Antriebskettenrad 9, gesperrt und entsperrt werden. Zum Aktivieren der Sperrfunktion drückt der Fahrer mit seiner Ferse den Sperrhebel 88 der rechten Kurbel 5.2 in Richtung Scheibe 58 und den Sperrhebel 88 der linken Kurbel 5.3 in Richtung Scheibe 33. Die aktivierte Sperrfunktion sieht man in 5, 6, 8, 11, 15, 16. In der aktivierten Sperrfunktion liegen die beiden Entsperrhebel 67 an den jeweiligen Anschlägen 5.22, 5.32 an (5, 12) und die Entsperrhebel sind mit jeweils einer Vertiefung 67.2 im jeweiligen Kugeldruckstück 68, 87 eingerastet. Zum Erreichen der synchronen oder asynchron Antriebsstellung dreht der Fahrer die Kurbel 5.2 rückwärts, also im Uhrzeigersinn 5.9 in 1 gesehen, bis der Sperrhebel 88 der Kurbel 5.2 am Sperrbolzen 78 oder am Sperrbolzen 79 anliegt. Die Kurbel 5.3 dreht er auch rückwärts, also im Uhrzeigersinn 5.9 in 1 gesehen, bis der Sperrhebel 88 der Kurbel 5.3 am Sperrbolzen 65 oder am Sperrbolzen 66 anliegt. Sobald ein Sperrhebel 88 an einem Sperrbolzen 65, 66, 78, 79 anliegt ist die jeweilige Kurbel 5.2, 5.3 am jeweilig angelegten Sperrbolzen 65, 66, 78, 79 fixiert. Die Kurbel 5.2, 5.3 ist dann in dieser Position, relativ zu ihrer jeweiligen Scheibe 33, 58 und relativ zur Welle 5.1, fixiert, denn weiter kann sich die jeweilige Kurbel 5.2, 5.3 nicht mehr rückwärts, relativ zu ihrer jeweiligen Scheibe 33, 58, drehen. Ein solches Rückwärtsdrehen, relativ zur jeweiligen Scheibe 33, 58, verhindert der jeweilige Sperrbolzen 65, 66, 78, 79. Auch vorwärts, also gegen den Uhrzeigersinn 5.10 in 1 gesehen, kann sich sie die Kurbel 5.2, 5.3, relativ zur jeweiligen Scheibe 33, 58, nicht mehr drehen. Ein solches Vorwärtsdrehen, relativ zur jeweiligen Scheibe 33, 58, verhindert der jeweilige Freilauf 6.7, 6.8, denn in der Vorwärtsdrehrichtung greifen die Sperrklingen 6.71 in die Zähne 6.75 des jeweiligen Freilaufes 6.7, 6.8 ein und drehen so die jeweilige Scheibe 33, 58 mit. Die Sperrbolzen 65, 78 liegen genau gegenüber (6, 8, 11). Die Sperrbolzen 78, 79 liegen genau 180° versetzt zueinander (7, 15). Die Sperrbolzen 65, 66 liegen genau 180° versetzt zueinander (8). Die Sperrbolzen 66, 79 liegen genau gegenüber (8). Durch diese Anordnung der Sperrbolzen 65, 66, 78, 79 sind bei einer Aktivierung der Sperrhebel 88 der Kurbeln 5.2, 5.3 folgende Kurbelanordnungen möglich:

1. Der Sperrhebel 88 der Kurbel 5.2 liegt am Sperrbolzen 78 an und der Sperrhebel 88 der Kurbel 5.3 liegt am Sperrbolzen 65 an (7, 8). Somit sind die Kurbeln 5.2, 5.3 im synchron Antrieb gesperrt.
2. Der Sperrhebel 88 der Kurbel 5.2 liegt am Sperrbolzen 79 an und der Sperrhebel 88 der Kurbel 5.3 liegt am Sperrbolzen 66 an. Somit sind die Kurbeln 5.2, 5.3 im synchron Antrieb gesperrt.
3. Der Sperrhebel 88 der Kurbel 5.2 liegt am Sperrbolzen 78 an und der Sperrhebel 88 der Kurbel 5.3 liegt am Sperrbolzen 66 an. Somit sind die Kurbeln 5.2, 5.3 im asynchron Antrieb gesperrt.
4. Der Sperrhebel 88 der Kurbel 5.2 liegt am Sperrbolzen 79 an und der Sperrhebel 88 der Kurbel 5.3 liegt am Sperrbolzen 65 an. Somit sind die Kurbeln 5.2, 5.3 im asynchron Antrieb gesperrt.

21, 22, 23, 24, 25 zeigen die erfindungsgemäße Variante E mit Sperrhebel 88 und Entsperrhebel 67 in deaktivierter Sperrfunktion. Zum Deaktivieren der Sperrfunktion der rechten Kurbel 5.2 drückt der Fahrer mit seiner Ferse den Entsperrhebel 67 der rechten Kurbel 5.2 in Richtung Scheibe 58 (21, 22). Dadurch schwenkt er den Sperrhebel 88 der rechten Kurbel 5.2 von der Scheibe 58 und vom jeweiligen Sperrbolzen weg (21, 24, 25). Zum Deaktivieren der Sperrfunktion der linken Kurbel 5.3 drückt der Fahrer mit seiner Ferse den Entsperrhebel 67 der linken Kurbel 5.3 in Richtung Scheibe 33 (21, 22). Dadurch schwenkt er den Sperrhebel 88 der linken Kurbel 5.3 von der Scheibe 33 und vom jeweiligen Sperrbolzen weg (21, 24, 25). In der deaktivierten Sperrfunktion liegen die beiden Sperrhebel 88 an den jeweiligen Anschlägen 5.21, 5.31 an (24) und die Entsperrhebel 67 sind mit jeweils einer Vertiefung 67.2 im jeweiligen Kugeldruckstück 68, 87 eingerastet (27). Die Entsperrhebel 67 haben jeweils eine Aussparung 67.1 (14, 26), damit sie sowohl in aktiver, als auch in deaktiver Sperrfunktion, beim Rückwärtsdrehen der Kurbeln 5.2, 5.3, relativ zur jeweiligen Scheibe 33, 58, nicht die Sperrbolzen 65, 66, 78, 79 berühren. Nach einer Deaktivierung der Sperrfunktion der Kurbeln 5.2, 5.3, befinden sich die Kurbeln 5.2, 5.3 im Varianten-Antrieb (4).
Die bekannten Fahrräder der Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen WO 2007/021929 und der Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen EP1972533B1 haben zudem den Nachteil, dass deren Sperrmechanismus, mit denen deren Kurbeln in einer synchron oder asynchron Antriebsstellung gesperrt werden können, auf einer formschlüssigen Verbindung beruht. Das Ineinanderschieben der Bauteile der formschlüssigen Verbingung benögt eine genaue Stellung dieser Bauteile zueinander, was ein Ineinanderschieben dieser Bauteile erschwert.
Die erfindungsgemäße Variante EA entspricht der erfindungsgemäßen Variante E. Jedoch besitzten in der erfindungsgemäßen Variante EA die Kurbeln 5.2, 5.3, anstatt Sperrhebel 88 und Entsperrhebel 67, nur Sperrhebel 88, wobei in der erfindungsgemäßen Variante EA die Sperrhebel 88 gleichzeitig zum Sperren und Entsperren verwendet werden. Wie in der erfindungsgemäßen Variante E ist in der erfindungsgemäßen Variante EA die Welle 62 mit dem Sperrhebel 88 der Kurbel 5.3 und Welle 76 mit dem Sperrhebel 88 der Kurbel 5.2 fest verbunden und die Wellen 62, 76 sind drehbar in der jeweiligen Kurbel 5.2, 5.3 gelagert, jedoch hat in der erfindungsgemäßen Variante EA die Welle 76 einen Bund 76.1 und die Welle 62 hat einen Bund 62.1. Durch den Bund 62.1, 76.1 sind die Wellen 62, 76, in der jeweiligen Kurbel 5.2, 5.3 axial gelagert. Zum Aktivieren der Sperrfunktion drückt der Fahrer mit seiner Ferse den Sperrhebel 88 der rechten Kurbel 5.2 in Richtung Scheibe 58 und den Sperrhebel 88 der linken Kurbel 5.3 in Richtung Scheibe 33. 55, 56, 57, 58 zeigen die erfindungsgemäße Variante EA mit den Sperrhebeln 88 in aktivierter Sperrfunktion. Zum Deaktivieren der Sperrfunktion drückt der Fahrer mit seiner Ferse den Sperrhebel 88 der rechten Kurbel 5.2 in Richtung von der Scheibe 58 weg und den Sperrhebel 88 der linken Kurbel 5.3 in Richtung von der Scheibe 33 weg. 51, 52, 53, 54 zeigen die erfindungsgemäße Variante EA mit den Sperrhebeln 88 in deaktivierter Sperrfunktion.
Wie die erfindungsgemäße Variante E verfügt auch die erfindungsgemäße Variante EA über Kugeldruckstücke (ohne Abbildung). Diese Kugeldruckstücke greifen in Vertiefungen (ohne Abbildung) im Sperrhebel 88 ein und somit halten sie die Sperrhebel in ihren jeweiligen Sperr- oder Entsperrpositionen.
Die erfindungsgemäße Variante E, EA und die folgenden erfindungsgemäßen Varianten haben gegenüber dem bekannten Fahrrad der Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen WO 2007/021929 und dem bekannten Fahrrades der Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen EP1972533B1 den Vorteil, dass der Eingriffraum in den die Sperrelemente, beziehungsweise Sperrhebel oder Sperrschieber eingreifen können relativ groß ist und zunächt kein Formschluss besteht. Dieser Eingriffraum ist deutlich größer, als der Raum den das wenigstens eine Sperrelement, beziehungsweise Sperrhebel oder Sperrschieber bei einem Eingriff in diesen Eingriffraum einnimmt. Dieser Eingriffraum ist der Raum, radial um den wenigstens einen Sperrbolzen oder Sperranschlag, in welchen diese Sperrelemente eingreifen können. Im Falle der erfindungsgemäßen Variante EA (56) erstreckt sich der Eingriffraum des Sperrhebels 88 der Kurbel 5.2 über den Winkelbereich a und den Winkelbereich c, also der Raum der sich zwischen den Sperrbolzen 78, 79 befindet. Und im Falle der erfindungsgemäßen Variante EA (13) erstreckt sich der Eingriffraum des Sperrhebels 88 der Kurbel 5.3 über den Winkelbereich n und den Winkelbereich p, also der Raum der sich zwischen den Sperrbolzen 65, 66 befindet.
Im Falle der erfindungsgemäßen Variante F, bei der auf die Sperrbolzen 65, 79 verzichtet wird, erstreckt sich der Eingriffraum des Sperrhebels 88 der Kurbel 5.2 auf den Winkelbereich d (56). Im Falle der erfindungsgemäßen Variante F, bei der auf die Sperrbolzen 65, 79 verzichtet wird, erstreckt sich der Eingriffraum des Sperrhebels 88 der Kurbel 5.3 auf den Winkelbereich e (13). Im Falle der Erfindungsgemäßen Variante H erstreckt sich der Eingriffraum des Sperrhebels 23.1 über den Winkelbereich f und g (73) und der Eingriffraum des Sperrhebels 23.2 über den Winkelbereich h und i (74) Im Falle der Erfindungsgemäßen Variante D erstreckt sich der Eingriffraum der Sperrhebel 90.1, 90.2 über den Winkelbereich j und k (36) und der Eingriffraum der Sperrhebel 95.1, 95.2 über den Winkelbereich l und m (39).
Bei den erfindungsgemäßen Varianten kommt es erst zu einem Formschluss beim Rückwärtsdrehen der Kurbeln und zwar dann wenn die Sperrelemente, beziehungsweise Sperrhebel oder Sperrschieber sich an ihr Gegenstück wie Sperrbolzen, oder Sperranschläge anlegen, das heist die die Sperrelemente, beziehungsweise Sperrhebel oder Sperrschieber sind in ihrer Funktion Rücklaufsperren. Durch diese großen Eingriffraum, zum Eingreifen der Sperrelemente, beziehungsweise Sperrhebel oder Sperrschieber, ist das Aktivieren des Sperrmechanismusses viel einfacher zu erreichen, als bei Sperrmechanismen der genannten bekannten Fahrrädern. Ein Eingriffraum hat vorzugsweise einen Winkelbereich a oder c von jeweils 30° bis 90°, insbesondere von jeweils 60° bis 90°. Im Falle der erfindungsgemäßen Variante F hat der Eingriffraum vorzugsweise einem Winkelbereich d beziehungsweise e von jeweils 250° bis 360°, insbesondere von 330° bis 360°.
Die erfindungsgemäße Variante EE entspricht der erfindungsgemäßen Variante E. Jedoch besitzten die Kurbeln 5.2, 5.3, anstatt von Sperrhebel 88 und Entsperrhebel 67, Sperrschieber 8, 11. Die Kurbel 5.2 besitzt den Sperrschieber 8 und die Kurbel 5.3 besitzt den Sperrschieber 11 (44, 46, 48). Die Kurbeln 5.2, 5.3 besitzen jeweils eine Führungsfläche 5.28, 5.38 die als Nut ausgeführt ist. Die Sperrschieber 8, 11 besitzen jeweils Führungelemente 8.2, 11.2 und jeweils wenigstens ein Betätigungselement 8.3, 11.3. Die jeweiligen Betätigungselemente 8.3, 11.3 sind fest mit den jeweiligen Sperrschiebern 8, 11 verbunden. Die Führungelemente 8.2, 11.2 sind als Schrauben mit Schraubenkopf ausgeführt. Die Schrauben sind in die Sperrschieber 8, 11 eingeschraubt und halten diese in den Führungelemente 8.2, 11.2. Die jeweiligen Führungelemente 8.2, 11.2 liegen dabei nur an den Kurbeln 5.2, 5.3 an und bilden keinen Reibschluss, sondern eine verschiebbare Längslagerung mit den jeweiligen Führungsflächen 5.28, 5.38. Somit sind die Sperrschieber 8, 11, relativ zu ihrer jeweiligen Kurbel 5.2, 5.3, entlang der jeweiligen Führungsfläche 5.28, 5.38, verschiebbar. Zum Aktivieren der Sperrfunktion der rechten Kurbel 5.2 drückt der Fahrer zunächst mit seinem Fuß das Betätigungselement 8.3, und somit den Sperrschieber 8 der rechten Kurbel 5.2, in Richtung Welle 5.1, in die Sperrposition des Sperrschiebers 8. 41, 46 zeigen diese Sperrposition. Dann dreht der Fahrer die Kurbel 5.2 rückwärts, also gegen den Uhrzeigersinn 8.10 in 46 gesehen, bis der Sperrschieber 8 der Kurbel 5.2 am Sperrbolzen 78 oder am Sperrbolzen 79 anliegt. Die Kurbel 5.2 ist dann in dieser Position, relativ zu ihrer Scheibe 58 und relativ zur Welle 5.1, fixiert, denn weiter kann sich die Kurbel 5.2 nicht mehr rückwärts, relativ zu ihrer Scheibe 58, drehen. Ein solches Rückwärtsdrehen, relativ zur Scheibe 58, verhindert der jeweilige Sperrbolzen 78, 79, an dem der Sperrschieber 8 anliegt. Auch vorwärts, also im Uhrzeigersinn 8.9 in 46 gesehen, kann sich sie die Kurbel 5.2 relativ zur Scheibe 58, nicht mehr drehen. Ein solches Vorwärtsdrehen, relativ zur Scheibe 58, verhindert der Freilauf 6.7, denn in der Vorwärtsdrehrichtung greifen die Sperrklingen 6.71 in die Zähne 6.75 des Freilaufes 6.7 ein und drehen so die Scheibe 58 mit. Zum Aktivieren der Sperrfunktion der linken Kurbel 5.3 drückt der Fahrer zunächst mit seinem Fuß ein Betätigungselement 11.3, und somit den Sperrschieber 11 der linken Kurbel 5.3, in Richtung Welle 5.1, in die Sperrposition des Sperrschiebers 11. 44, 46 zeigen diese Sperrposition. Dann dreht der Fahrer die Kurbel 5.3 rückwärts, also gegen den Uhrzeigersinn 8.10 in 46 gesehen, bis der Sperrschieber 11 der Kurbel 5.3 am Sperrbolzen 66 oder am Sperrbolzen 65 anliegt. Die Kurbel 5.3 ist dann in dieser Position, relativ zu ihrer Scheibe 33 und relativ zur Welle 5.1, fixiert. Zum Deaktivieren der Sperrfunktion der jeweiligen Kurbel 5.2, 5.3 drückt der Fahrer mit seinem Fuß das jeweilige Betätigungselement 8.3, 11.3 und somit den jeweiligen Sperrschieber 8, 11 der jeweiligen Kurbel 5.2, 5.3 in Richtung von der Welle 5.1 weg, in die Entsperrposition des jeweiligen Sperrschiebers 8, 11. 48, 49 zeigen diese Entsperrposition. Nach einer Deaktivierung der Sperrfunktion der Kurbeln 5.2, 5.3, befinden sich die Kurbeln 5.2, 5.3 im Varianten-Antrieb (48, 49). Die Sperrschieber 8, 11 werden in ihren jeweiligen Sperr- oder Entsperrpositionen jeweils von von einem Kugeldruckstück, mit einer jeweils dazugehörigen Vertiefungen, gehalten (ohne Abbildung).
Die erfindungsgemäße Variante F entspricht der erfindungsgemäßen Variante E, EA oder EE. Jedoch wird in der erfindungsgemäße Variante F auf die Sperrbolzen 65, 79 verzichtet. Dadurch kann die erfindungsgemäße Variante F bei einer Aktivierung der Sperrhebel 88 der Kurbeln 5.2, 5.3 die Kurbeln 5.2, 5.3 im asynchron Antrieb sperren. Dabei liegt der Sperrhebel 88, beziehungsweise der Sperrschieber 8, der Kurbel 5.2 am Sperrbolzen 78 an und der Sperrhebel 88, beziehungsweise der Sperrschieber 11, der Kurbel 5.3 liegt am Sperrbolzen 66 an. Somit sind die Kurbeln 5.2, 5.3 im asynchron Antrieb gesperrt. Nach einer Deaktivierung der Sperrfunktion der Kurbeln 5.2, 5.3, befinden sich die Kurbeln 5.2, 5.3 im Varianten-Antrieb.
Die erfindungsgemäße Variante D entspricht der erfindungsgemäßen Variante E, EA, EE oder F. Jedoch befinden sich beim Fahrrad der erfindungsgemäßen Variante D die Sperrelemente für die Entsperr- und Sperrfunktion der Kurbeln 7.2, 7.3 in der Welle 91. Zudem sind in der erfindungsgemäßen Variante D die Freiläufe der Kurbeln 7.2, 7.3 Hülsenfreiläufe 93, 97 (30). Die Hülsenfreiläufe 93, 97 befinden sich zwischen den Zapfen der Kurbeln 7.2, 7.3 und der Welle 91. Die Welle 91 ist drehbar im Tretlagerrohr 15 des Rahmens 15.1 gelagert. Die Antriebskeilriemenscheibe 9 ist über ein Innengewinde fest auf die Weile 91 geschraubt. In der erfindungsgemäßen Variante D sind die Antriebselemente als Riemenantrieb ausgeführt. Somit ist in der Erfindungsgemäßen Variante D das Antriebskettenrad 9 als Antriebskeilriemenscheibe 9 ausgeführt und entsprechend dargestellt. Die Hülsenfreiläufe 93, 97 befinden sich mit ihrem Außenring jeweils in einer Bohrung der Welle 91 und sind in dieser jeweiligen Bohrung über eine Presspassung mit der Welle 91 fest verbunden. Die Klemmkörper der Hülsenfreiläufe 93, 97 befinden sich in deren Innendurchmesser und laufen beziehungsweise klemmen auf der Lauf- beziehungsweise Klemmflächen 7.21, 7.31 der Kurbeln 7.2, 7.3. Dabei befinden sich die Lauf- beziehungsweise Klemmflächen 7.21, 7.31 der Kurbeln 7.2, 7.3, innerhalb der Welle 91. Die Hülsenfreiläufe 93, 97 sind in der erfindungsgemäßen Variante D eine Ausführung mit integrierten Wälzlagern und können beispielsweise von der Firma INA unter der Bezeichung HFL3530 bezogen werden. Die Lauf- beziehungsweise Klemmfläche 7.31 und somit die Zinke Kurbel 7.3 sind relativ zum Außenring 97.1 und somit relativ zur Welle 91 im Uhrzeigersinn 7.9, in 40 gesehen, frei drehbar, jedoch verhindern Klemmrampen des Hülsenfreilaufs 97, dass die Lauf- beziehungsweise Klemmfläche 7.31 gegen den Uhrzeigersinn 7.10 relativ zum der Außenring 97.1 drehbar ist. Wenn also die linke Kurbel 7.3 gegen den Uhrzeigersinn 7.10 angetrieben wird, in 40 gesehen, so klemmen die Klemmrampen des Hülsenfreilaufs 97 die Lauf- beziehungsweise Klemmfläche 7.31 der linken Kurbel 7.3 mit dem Außenring 97.1. Somit werden bei einer Drehung der linken Kurbel 7.3 gegen den Uhrzeigersinn 7.10, der Außenring 97.1 und somit die Welle 91, die Antriebskeilriemenscheibe 9, der Antriebsriemen 4 und über die Antriebskeilriemenscheibe 10 das Hinterrad 17 angetrieben. Wird die rechte Kurbel 7.2 im Uhrzeigersinn 7.9, in 40 gesehen, gedreht, dann sind die Klemmrampen des Hülsenfreilaufs 93 inaktiv und die rechte Kurbel 7.2 kann sich drehen ohne dass sich dabei die Welle 91 mitgedreht. Die Lauf- beziehungsweise Klemmflächen 7.21 (30) und somit die rechte Kurbel 7.2 sind relativ zum Außenring 93.1 und somit relativ zur Welle 91 im Uhrzeigersinn 7.9, in 40 gesehen, frei drehbar, jedoch verhindern Klemmrampen des Hülsenfreilaufs 93, dass die Lauf- beziehungsweise Klemmfläche 7.21 gegen den Uhrzeigersinn 7.10 relativ zum der Außenring 93.1 drehbar ist. Wenn also die rechte Kurbel 7.2 gegen den Uhrzeigersinn 7.10 angetrieben wird, in 40 gesehen, so klemmen die Klemmrampen des Hülsenfreilaufs 93 die Lauf- beziehungsweise Klemmfläche 7.21 der rechte Kurbel 7.2 mit dem Außenring 93.1. Somit werden bei einer Drehung der rechte Kurbel 7.2 gegen den Uhrzeigersinn 7.10, der Außenring 93.1 und somit die Welle 91, die Antriebskeilriemenscheibe 9, der Antriebsriemen 4 und über die Antriebskeilriemenscheibe 10 das Hinterrad 17 angetrieben Wird die rechte Kurbel 7.2 im Uhrzeigersinn 7.9, in 40 gesehen, gedreht, dann sind die Klemmrampen des Hülsenfreilaufs 93 inaktiv und die rechte Kurbel 7.2 kann sich drehen, ohne dass sich dabei die Welle 91 mitgedreht. Damit sich die Kurbeln 7.2, 7.3 jeweils nicht axial gegenüber ihrem jeweiligen Hülsenfreilauf 93, 97 verschieben können, sind auf den Zapfen der Kurbeln 7.2, 7.3 Sicherungsringe 92, 96 angebracht. In der erfindungsgemäßen Variante D dienen die Sperrelemente 90, 95 der Sperr- und Entsperrfunktion für die beiden Kurbeln 7.2, 7.3. In der Sperrfunktion sind die Kurbeln 7.2, 7.3 in die synchron oder asynchron Antriebsstellung gesperrt. In der Entsperrfunktion sind die Kurbeln 7.2, 7.3 und für die Varianten-Antriebsstellung entsperrt. Die Sperrelemente 90, 95 und die Kurbeln 7.2, 7.3 sind, jeweils über eine Vielzahnverbindung, miteinander verbunden. Somit sind die Sperrelemente 90, 95 längs entlang der Vielzahnprofile 90.5, 95.5, zu ihrer jeweiliger Kurbeln 7.2, 7.3, verschiebbar, aber haben in radialer Drehrichtung mit ihrer jeweiliger Kurbeln 7.2, 7.3 einen Formschluss (29, 30, 31, 32, 33, 34). Teil der Sperrelemente 90, 95 sind Sperrhebel 90.1, 90.2, 95.1, 95.2 und Druckstücke 90.3, 95.3. Die Sperrelemente 90, 95 verfügen über je zwei ringförmige Vertiefungen 90.4, 95.4 für Kugeldruckstücke 94, 98 (30). Mit der Welle 91 sind Anschläge 91.1, 91.2, 91.3, 91.4 fest verbunden. Zum Deaktivieren der Sperrfunktion drückt der Fahrer mit seiner Ferse das Druckstück 90.3, des Sperrelements 90 der rechten Kurbel 7.2, in Richtung Kurbel 7.2. Die deaktivierte Sperrfunktion sieht man in 40, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34. Die aktivierte Sperrfunktion sieht man in 35, 36, 37, 38, 39. Zum Aktivieren der Sperrfunktion drückt der Fahrer mit seiner Ferse das Druckstück 95.3, des Sperrelements 95 der linken Kurbel 7.3, in Richtung Kurbel 7.3. Durch das Verschieben des Sperrlements 95 wird gleichzeitig auch das Sperrelement 90 verschoben. Die aktivierte Sperrfunktion sieht man in 35, 36, 37, 38, 39. In der aktivierten Sperrfunktion liegen die beiden Sperrhebel 90.1, 90.2 des Sperrelements 90 in einer Rotationsebene mit den Anschlägen 91.1, 91.2 der Welle 91 (36). In der aktivierten Sperrfunktion liegen die beiden Sperrhebel 95.1, 95.2 des Sperrelements 95 in einer Rotationsebene mit den Anschlägen 91.3, 91.4 der Welle 91 (39). Dabei sind die Sperrelemente 90, 95 mit jeweils einer Vertiefung 90.4, 95.4 im jeweiligen Kugeldruckstück 94, 98 eingerastet. Zum Erreichen der synchronen oder asynchron Antriebsstellung dreht der Fahrer die Kurbel 7.2 rückwärts, also im Uhrzeigersinn 7.9 in 40 gesehen, bis die Sperrhebel 90.1, 90.2 der Kurbel 7.2 an den Anschlägen 91.1, 91.2 anliegen (36). Die Kurbel 7.3 dreht er auch rückwärts, also im Uhrzeigersinn 7.9 in 40 gesehen, bis die Sperrhebel 95.1, 95.2 der Kurbel 7.3 an den Anschlägen 91.3, 91.4 anliegen (39). Sobald ein Sperrhebel 90.1, 90.2, 95.1, 95.2 an einem Sperranschlag 91.1, 91.2, 91.3, 91.4 anliegt ist die jeweilige Kurbel 7.2, 7.3 am jeweilig angelegten Sperranschlag 91.1, 91.2, 91.3, 91.4 fixiert. Die Kurbel 7.2, 7.3 ist dann in dieser Position, relativ zur Welle 91, fixiert, denn weiter kann sich die jeweilige Kurbel 7.2, 7.3 nicht mehr rückwärts drehen. Ein solches Rückwärtsdrehen, relativ zur Welle 91 verhindert der jeweilige Sperranschlag 91.1, 91.2, 91.3, 91.4. Auch vorwärts, also gegen den Uhrzeigersinn 7.10 in 40 gesehen, kann sich sie die Kurbel 7.2, 7.3, relativ zur Welle 91 nicht mehr drehen. Ein solches Vorwärtsdrehen, relativ zur zur Welle 91 verhindert der jeweilige Hülsenfreilauf 93, 97 denn in der Vorwärtsdrehrichtung klemmen die Klemmrampen des jeweiligen Hülsenfreilaufes 93, 97. Diese Ausführung kann die Kurbeln 7.2, 7.3 in der asynchronen Stellung und in der synchronen Stellung sperren.
Die erfindungsgemäße Variante D1 entspricht der erfindungsgemäßen Variante D. Jedoch haben in der erfindungsgemäßen Variante D1 (ohne Abbildung) die Sperrelemente 90, 95 jeweils nur einen Sperrhebel 90.1, 95.1 und die Welle 91 hat jeweils nur einen Sperranschlag 91.1, 91.3. Diese Ausführung kann die Kurbeln 7.2, 7.3 nur in der asynchronen Stellung sperren.
In einer alternativen Ausführung der erfindungsgemäßen Variante D oder D1 sind die Hülsenfreiläufe 93, 97 eine Hülsenfreilaufausführung ohne integrierten Wälzlager. Solche Hülsenfreiläufe ohne intergrierte Wälzlager können beispielsweise von der Firma INA unter der Bezeichung HF3520 bezogen werden.
Die erfindungsgemäße Variante H entspricht der erfindungsgemäßen Variante D oder D1. Jedoch verfügt das Fahrrad der erfindungsgemäßen Variante H über keine Sperrelemente 90, 95 welche sich in den Achsen der Kurbeln 7.2, 7.3 befinden. Stattdessen hat die erfindungsgemäßen Variante H ein Sperrelement 23 welches die Welle 91 ringförmig umschließt (64). Das Sperrelement 23 hat zwei Sperrhebel 23.1, 23.2, welche mit dem Sperrelement 23 fest verbunden sind (62). Diese Sperrhebel 23.1, 23.2 ragen durch eine Nut 91.5 in der Welle 91. Das Sperrelement 23 ist verschieblich zur Welle 91 gelagert. Zwei Sperranschläge 7.22, 7.23 sind fest mit der Kurbel 7.2 verbunden (66). Zwei Sperranschläge 7.32, 7.33 sind fest mit der Kurbel 7.3 verbunden (65). Ein Halter 15.5 ist fest mit dem Kurbellagerrohr 15 verbunden (62). Ein Hebel 24 ist, um eine Achse 15.4, schwenkbar zum Halter 15.5 gelagert (62) und kann über ein Betätigungselement geschwenkt werden. Dieses Betätigungselement (ohne Abbildung) ist ein Bowdenzug oder ein Gestänge. Das Betätigungselement führt zu einem Schalthebel (ohne Abbildung) mit dem das Betätigungselement betätigt und somit der Hebel 24 geschwenkt werden kann. Der Schalthebel befindet sich an einer für den Fahrer gut zugänglichen Stelle, vorzugsweise am Lenker des erfindungsgemäßen Fahrrades. Der Hebel 24 besitzt zwei Rollen 24.1 die auf dem Hebel 24 drehbar gelagert sind (62). Das Sperrelement 23 kann mittels des Hebels 24 und seiner Rollen 24.1 verschoben werden. Dabei hat das Sperrelement 23 zum Hebel 24 nur Kontakt über dessen Rollen 24.1 und kann sich so, aufgrund der geringen Rollreibung der Rollen 24.1, ohne große Reibungsverluste zum Hebel 24, leicht mit der Welle 91 mitdrehen. In der erfindungsgemäßen Variante H dient das Sperrelement 23 der Sperr- und Entsperrfunktion für die beiden Kurbeln 7.2, 7.3. In der Sperrfunktion sind die Kurbeln 7.2, 7.3 in die synchron oder asynchron Antriebsstellung gesperrt. In der Entsperrfunktion sind die Kurbeln 7.2, 7.3 und für die Varianten-Antriebsstellung entsperrt. Zum Deaktivieren der Sperrfunktion bewegt der Fahrer den Schalthebel in eine Stellung A wodurch das Betätigungselement den Hebel 24 schwenkt und somit das Sperrelement 23 in die Stellung bringt, in der die Sperrfunkion deaktiviert ist. Die deaktivierte Sperrfunktion der erfindungsgemäßen Variante H sieht man in 60, 62, 63, 64, 65, 66. Zum Aktivieren der Sperrfunktion bewegt der Fahrer den Schalthebel in eine Stellung B wodurch das Betätigungselement den Hebel 24 schwenkt und somit das Sperrelement 23 in Richtung der Kurbel 7.2 schiebt. In dieser Stellung ist die Sperrfunkion aktiviert. Die aktivierte Sperrfunktion sieht man in 68, 70, 71, 72, 73, 74. In der aktivierten Sperrfunktion liegt der Sperrhebel 23.1 des Sperrelements 23 in der Rotationsebene mit den Anschlägen 7.32, 7.33 der Kurbel 7.3 (73). In der aktivierten Sperrfunktion liegt der Sperrhebel 23.2 des Sperrelements 23 in der Rotationsebene mit den Anschlägen 7.22, 7.23 der Kurbel 7.2 (74). Zum Erreichen der synchronen oder asynchron Antriebsstellung dreht der Fahrer die rechte Kurbel 7.2 rückwärts, also im Uhrzeigersinn 7.9 in 67 gesehen, bis der Sperrhebel 23.2 des Sperrelements 23 an einem der Anschlägen 7.22, 7.23 der Kurbel 7.2 anliegt (74). Die linke Kurbel 7.3 dreht er auch rückwärts, also im Uhrzeigersinn 7.9 in 67 gesehen, bis der Sperrhebel 23.1 des Sperrelements 23 an einem der Anschlägen 7.32, 7.33 der Kurbel 7.3 anliegt (73) Sobald ein Sperrhebel 23.1, 23.2 an einem Sperranschlag 7.22, 7.23, 7.32, 7.33 anliegt ist die jeweilige Kurbel 7.2, 7.3 am jeweilig angelegten Sperranschlag 7.22, 7.23, 7.32, 7.33 fixiert. Die Kurbel 7.2, 7.3 ist dann in dieser Position, relativ zur Welle 91, fixiert, denn weiter kann sich die jeweilige Kurbel 7.2, 7.3 nicht mehr rückwärts drehen. Ein solches Rückwärtsdrehen, relativ zur Welle 91 verhindert der jeweilige Sperranschlag 7.22, 7.23, 7.32, 7.33. Auch vorwärts, also gegen den Uhrzeigersinn 7.10 in 67 gesehen, kann sich sie die Kurbel 7.2, 7.3, relativ zur Welle 91 nicht mehr drehen. Ein solches Vorwärtsdrehen, relativ zur zur Welle 91 verhindert der jeweilige Hülsenfreilauf 93, 97 (71), denn in der Vorwärtsdrehrichtung klemmen die Klemmrampen des jeweiligen Hülsenfreilaufes 93, 97. Die erfindungsgemäße Variante H kann die Kurbeln 7.2, 7.3 in der asynchronen Stellung und in der synchronen Stellung sperren. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Variante H ist, dass sich der Sperrhebel 23.1, 23.2 und das Sperrelement 23, vor Verschmutzung geschützt, innerhalb der Rahmenrohre befinden können und dass sich die Sperr- und Entsperrfunktion komfortabel mittels eines Hebels erfolgen kann, der an einer gut zugänglichen Stelle angebracht ist.
Die erfindungsgemäße Variante H1 entspricht der erfindungsgemäßen Variante H. Jedoch wird in der erfindungsgemäßen Variante H1 (ohne Abbildung) auf die Sperranschläge 7.22, 7.33 verzichtet. Somit haben die Kurbeln 7.2, 7.3 jeweils nur einen Sperranschlag 7.23, 7.32 und dadurch kann das Sperrelement 23 die Kurbeln 7.2, 7.3 nur in der asynchronen Stellung sperren.
Die erfindungsgemäße Variante A entspricht der erfindungsgemäßen Variante B, D, D1, E, EA, EE, F, H oder H1. Jedoch verfügt das Fahrrad der erfindungsgemäßen Variante A zwei Vorderräder mit Neigetechnik und ein angetriebenes Hinterrad und entspricht, bis auf die Kurbeleinheit dem Dreirad mit dem Namen Veleon der Deutschen Firma Adomeit Group GmbH aus Berlin. Beim Fahrrad der erfindungsgemäßen Variante A entspricht die die komplette Beinkurbeleinheit, mit u. a. Kurbeln und Freiläufen, der Kurbeleinheit der erfindungsgemäßen Variante B, D, D1, E, EA, EE, F, H oder H1. Somit verfügt die Kurbeleinheit der erfindungsgemäßen Variante A über die erfindungsgemäße Entsperr- und Sperrfunktion der Kurbeln.
18 zeigt die schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Variante G. Die erfindungsgemäße Variante G entspricht der erfindungsgemäßen Variante B, D, D1, E, EA, EE, F, H oder H1, jedoch ist die erfindungsgemäße Variante G als Standausführung, also als Heimtrainer ausgeführt. Ein so genannten Heimtrainer wird auch Ergometer, Ergotrainer, Speedbike, Indoorcycle oder Indoor-Fahrrad genannt. Ein Heimtrainer ist eine Standausführung für die stationäre Verwendung und ist nur für den Indoorgebrauch konzipiert. Diese Standausführung steht auf der Aufstandsfläche B und kann nicht auf der Straße betrieben werden. Die komplette Kurbeleinheit der erfindungsgemäße Variante G entspricht der Kurbeleinheit der erfindungsgemäßen Variante B, D, D1, E, EA, EE, F, H oder H1, wobei in der erfindungsgemäßen Variante das Kurbellagerrohr 15 fest mit dem Rahmen 15.2 verbunden ist (18).
Im Gegensatz zu den anderen erfindungsgemäßen Varianten verfügt die erfindungsgemäße Variante G über kein Vorderrad, kein Hinterrad, keine Gabel und kein Lenkkopflager. Der Rahmen 15.2, der erfindungsgemäße Variante G, steht auf der Aufstandsfläche B. Anstatt einem Hinterrad hat die erfindungsgemäßen Variante G als Antriebsrad ein Schwungrad 48. Dieses treibt der Benutzer, mittels der Antriebskette 4, an. Die Antriebskette 4 treibt über das Antriebskettenrad 9, welches fest mit der Scheibe 58 und somit mit der Welle 5.1 verbunden ist, und über das Antriebsritzel 10 das Schwungrad 48 an. Indem das Schwungrad 48 von einer Bremse 49 dosiert gebremst wird, wird so ein Antriebswiderstand erzeugt der dem Trainingseffekt für den Benutzer dient. Ein solches Schwungrad mit Bremse entspricht denen von bekannten Indoor-Fahrrädern oder auch Indoorcyles. Wie bei herkömmlichen Indoor-Fahrrädern ist die Bremse 49 eine mechanisch arbeitende Backenbremse, deren Bremsbacken beim Bremsen an das Schwungrad 48 gedrückt werden und so einen Bremswiderstand erzeugen. Das Schwungrad 48 kann in beide Drehrichtungen angetrieben und auch gebremst werden.
Die erfindungsgemäße Variante G3 entspricht der erfindungsgemäßen Variante G, jedoch ist anstatt des Lenkers 18 in der erfindungsgemäßen Variante G3 ein zusätzlicher Armantrieb, am Rahmen 15.2 befestigt. Der am Rahmen 15.2 befestigte Armantrieb entspricht dem Armantrieb der Deutschen Patentanmeldung Offenlegungsschrift Aktenzeichen DE 10 2013 017 293 A1 . Hinsichtlich der konstruktiven Eigenschaften und verfahrenstechnischen Aspekte wird auf die Deutschen Patentanmeldung Aktenzeichen DE 10 2013 017 293 A1 verwiesen. Der Inhalt dieser Anmeldungen wird hiermit vollinhaltlich zum Gegenstand der Beschreibung gemacht.
Eine erfindungsgemäße Variante G6 entspricht der erfindungsgemäßen Varianten G oder G3, welche über wenigstens eine Reibbremse verfügen. Jedoch verfügt die erfindungsgemäße Variante G6, anstatt wenigstens einer Reibbremse über wenigstens eine hydrostatische oder eine Induktionsbremse (ohne Abbildung), welche die Aufgabe der ersetzten Reibbremse übernimmt.
Handbikes sind bekannt. Es sind Liegeräder für meist querschnittsgelähmte Fahrradfahrer und verfügen nur über ein Handkurbelantrieb und keinen Beinkurbelantrieb. Die erfindungsgemäße Variante B (ohne Abbildung) entspricht bekannten Handbikes, jedoch verfügt die erfindungsgemäßen Variante B nicht über die Handkurbeln eben dieser Handbikes, sondern statt dessen über die Kurbeleinheit der erfindungsgemäßen Variante D, D1, E, EA, EE, F, H oder H1, jedoch sind in der erfindungsgemäßen Variante B die zwei Pedale durch zwei Handkurbelgriffe ersetzt. Eine Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Variante B entspricht dem Handbike der US-Amerikanischen Patentanmeldung U.S. Pat. No. 5,354,084 . Hinsichtlich der konstruktiven Eigenschaften und verfahrenstechnischen Aspekte wird auf die US-Amerikanischen Patentanmeldung U.S. Pat. No. 5,354,084 verwiesen. Der Inhalt dieser Anmeldungen wird hiermit vollinhaltlich zum Gegenstand der Beschreibung gemacht. Doch im Gegensatz zum Handbike der Patentanmeldung U.S. Pat. No. 5,354,084, bei dem die rechte und die linke Handkurbel (crank arms 39) fest miteinander verbunden sind, verfügt die Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Variante B, anstatt der Kurbeleinheit der Handkurbel (crank arms 39) der Patentanmeldung U.S. Pat. No. 5,354,084, über die Kurbeleinheit, entsprechend der erfindungsgemäßen Variante D, D1, E, EA, EE, F, H oder H1. Zudem werden in der erfindungsgemäßen Variante B die zwei Pedale der Kurbeleinheit durch zwei Handkurbelgriffe ersetzt. In der erfindungsgemäßen Variante B ist die Welle 5.1 drehbar im Rahmen (tubing 16) gelagert und zwar an der Stelle des Handbikes, wo die Handkurbel (crank arms 39) gelagert waren. Das Antriebskettenblatt 9 entspricht in der erfindungsgemäßen Variante B den Kettenblätter (Sprockets 38), welche die Kette (chain 54) antreiben.
Als Alternative für alle erfindungsgemäßen Varianten verfügt das Fahrrad zusätzlich über einen elektrischen Hilfsmotor. Solche Hilfsmotoren sind bekannt. Sie befinden sich beispielsweise in der Antriebsnabe des Hinterrades 17. Alternativ dazu ist der elektrische Hilfsmotor der einzige Antrieb und das Fahrrad verfügt weder über einen Arm und weder über einen Beinantrieb. In diesem Fall wird dieser Hilfsmotor als Antriebsmotor bezeichnet.
Als Alternative für alle erfindungsgemäßen Varianten, die Freiläufe haben, verfügt das erfindungsgemäße Fahrrad statt über Freiläufe, die mittels Sperrklinken oder mittels Klemmkeile wirken, über Freiläufe die mittels Klemmrollen wirken, also über Klemmrollenfreiläufe.
Die Patentansprüche kennzeichnen den Schutzumfang. Die Beschreibung sind Ausführungsbeispiele des erfinderischen Gedankens.
Bezugszeichenliste

1: Gabel
3: Sattel
4: Antriebskette bzw. Antriebsriemen
5.1: Achse
5.2: Rechte Kurbel
5.21: Anschlag
5.22: Anschlag
5.28: Führungsfläche
5.3: Linke Kurbel
5.31: Anschlag
5.32: Anschlag
5.38: Führungsfläche
5.5: Pedal
5.9: im Uhrzeigersinn
5.10: gegen Uhrzeigersinn
6.7: Freilauf
6.71: Sperrklinke
6.72: innerer Ring
6.73: Feder
6.74: äußerer Ring
6.75: Zahn
6.8: Freilauf
7.2: Rechte Kurbel
7.21: Lauf- bzw. Klemmfläche
7.22: Sperranschlag
7.3: Linke Kurbel
7.31: Lauf- beziehungsweise Klemmfläche
7.32: Sperranschlag
8: Sperrschieber
8.2: Führungselement
8.3: Betätigungsbolzen
8.9: im Uhrzeigersinn
8.10: gegen Uhrzeigersinn
9: Antriebskettenrad bzw. Antriebskeilriemenscheibe
10: Antriebsritzel bzw. Antriebkeilriemenscheibe
11: Sprerrschieber
11.2: Führungselement
11.3: Betätigungsbolzen
15: Kurbellagerrohr
15.1: Rahmen
15.2: Rahmen
15.3: Rahmen
15.4: Achse
15.5: Halter
17: Hinterrad
18: Lenker
20: Vorderrad
22: Vorderrad
23: Sperrelement
23.1: Sperrhebel
23.2: Sperrhebel
24: Hebel
33: Scheibe
48: Schwungrad
49: Bremse
58: Scheibe
62: Welle
62.1: Bund
65: Sperrbolzen
66: Sperrbolzen
67: Sperrhebel
67.1: Aussparung
67.2: Vertiefung
68: Kugeldruckstück
76: Welle
76.1: Bund
78: Sperrbolzen
79: Sperrbolzen
87: Kugeldruckstück
88: Sperrhebel
89: Schraube
90: Sperrelement
90.1: Sperrhebel
90.2: Sperrhebel
90.3: Druckstück
90.4: Vertiefung
90.5: Vielzahnprofil
91: Welle
91.1: Sperranschlag
91.2: Sperranschlag
91.3: Sperranschlag
91.4: Sperranschlag
91.5: Nut
93: Hülsenfreilauf
93.1: Außenring
94: Kugeldruckstück
95: Sperrelement
95.1: Sperrhebel
95.2: Sperrhebel
95.3: Druckstück
95.4: Vertiefung
95.5: Vielzahnprofil
97: Hülsenfreilauf
97.1: Außenring
98: Kugeldruckstück

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2007/021929 [0002, 0002, 0002, 0063, 0066]
EP 1972533 B1 [0002, 0002, 0063, 0066]
DE 102013017293 A1 [0079, 0079]
US 5354084 [0081]

Claims

Fahrrad mit wenigstens zwei Rädern, oder Heimtrainer, mit Arm- und oder Beinkurbelantrieb, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine rechte Kurbel (5.2, 7.2) und wenigstens eine linke Kurbel (5.3, 7.3) nicht fest miteinander verbunden sind und über jeweils wenigstens einen Freilauf (6.7, 6.8, 93, 97) verfügen.
Fahrrad oder Heimtrainer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Welle (5.1, 91) oder wenigstens eine Scheibe (33, 58) mit wenigstens einem Freilauf (6.7, 6.8, 93, 97) verbunden ist.
Fahrrad oder Heimtrainer nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Welle (91) drehbar in einem Rahmen (15.1, 15.2, 15.3) gelagert ist.
Fahrrad oder Heimtrainer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Freilauf (6.7, 6.8) über wenigstens eine Sperrklinke und oder über wenigstens einen Klemmkeil und oder über wenigstens eine Klemmrolle und oder über wenigstens eine Klemmrampe verfügt.
Fahrrad oder Heimtrainer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kurbeleinheit wenigstens ein Sperrhebel (88) und wenigstens einen Entsperrhebel (67) besitzt.
Fahrrad oder Heimtrainer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kurbeleinheit wenigstens ein Sperrschieber (8, 11) und oder wenigstens einen Sperrhebel (88, 23.1, 23.2, 90.1, 90.2, 95.1, 95.2) besitzt.
Fahrrad oder Heimtrainer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich wenigstens ein Freilauf (93, 97) innerhalb einer Welle (91) befindet.
Fahrrad oder Heimtrainer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Eingriffraum größer ist als der Raum des wenigstens einen Sperrelements, Sperrhebels, oder Sperrschiebers, oder dass der Eingriffraum vorzugsweise einen Winkelbereich (a, c, f, g, h, i, j, k, l, m) von jeweils 30° bis 90°, insbesondere von jeweils 60° bis 90°, hat, oder dass der Eingriffraum vorzugsweise einem Winkelbereich (d, e) von jeweils 250° bis 360°, insbesondere von 330° bis 360°, hat.
Verfahren zum Benutzen eines Fahrrades oder Heimtrainers mit Armkurbelantrieb und oder Beinkurbelantrieb, insbesondere zum Benutzen der Erfindung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrer wenigstens eine Kurbel (5.2, 5.3, 7.2, 7.3) relativ zu wenigstens einer Welle (5.1, 91) sperren und oder entsperren kann.
Verwendung eines Fahrrades oder Heimtrainers nach einem der Ansprüche 1 bis 9.