DE19646137C2 - Tretkurbelantrieb für Fahrzeuge, insbesondere für Fahrräder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Tretkurbelantrieb für zwei- oder mehrräderige Fahrzeuge, insbesondere für Fahrräder, mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Merkmalen.

Fahrräder oder andere einen Tretkurbelantrieb aufweisende Fahrzeuge werden durch Muskelkraft angetrieben, indem der Fahrer im vorderen Bewegungsbereich der Kurbeln auf die Pe­ dale tritt und somit ein Drehmoment an dem mit den umlau­ fenden Kurbeln verbundenen Kettenrad erzeugt. Um die Wir­ kung des Tretkurbelantriebes zu verbessern, insbesondere in der oberen und der unteren Lage der Kurbeln, wenn durch die in Richtung der einwirkenden Kraft stehende Kurbel kein Dreh­ moment am Kettenrad erzeugt wird, wurden Lösungen mit Kurven­ scheiben (DE 32 16 069 C2) bzw. gleitenden und federnd ge­ lagerten Kurbeln (DE 35 11 483 C2) oder gleitenden und zwangs­ geführten Kurbeln (DE 36 24 625 C2) erfunden. Auch Kurbeln mit Totpunktüberwindung, z. B. durch gefederte Lagerung der Kurbel (EP 0 392 063 A1), sind bekannt. Es ist auch bekannt, die Wirkung des Tretkurbelantriebes durch die Verlängerung der Kurbellänge im Bereich der Krafteinleitung zu verbessern, wie z. B. beim Gegenstand der DE-PS 95 728.

Dem Anmeldungsgegenstand liegt die Aufgabe zugrunde, die Wirkung des Tretkurbelan­ triebes durch Totpunktvermeidung im Bereich der Kraftein­ leitung zu verbessern. Dies wird erfindungsgemäß durch einen neuartigen Tretkurbelantrieb gelöst, und zwar mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. In den Unteransprüchen 2 bis 6 sind vorteilhafte Weiterbildungen angegeben. Die zwei Kurbeln, bestehend jeweils aus zwei miteinander drehgelenkig verbundenen Stangen, die Pedale und der Radantrieb, bestehend aus je drei Zahnrädern gleichen Umfangs und jeweils einem führenden Umlaufführungsglied (hier Scheibe bzw. Kettenrad), werden in jeder Lage zwangsgeführt. Ein weiterer Vorteil dieses neu­ artigen Tretkurbelantriebes liegt darin, daß im vorderen Bewegungsbereich der Tretkurbeln von 180° oder mehr, je nach Richtung der Krafteinleitung, keine Totlagen auf­ treten. In der oberen Stellung der Tretkurbel wird durch eine nach unten einwirkende Kraft ein Drehmoment am Kettenrad erzeugt. Gleiches gilt für die untere Stellung der Tretkurbel.

In Fig. 1 wurde einfachheitshalber nur die direkt das Ketten­ rad treibende Seite bezeichnet. Die auf das Pedal 7 senkrecht einwirkende Kraft F wirkt über die Stangen 5 und 6, die dreh­ bar mit dem Pedal 7 und mit den Zahnrädern 3 und 4 verbun­ den sind, auf die um das feststehende Zahnrad 1 umlaufenden Zahnräder 3 und 4. Die Zahnräder 3 und 4 sind drehgelenkig mit dem Kettenrad 2 verbunden, das zentral und drehbar ge­ lagert ist. Da das Zahnrad 1 fest mit dem Gestell des Fahr­ zeuges verbunden ist, bewirkt die einwirkende Kraft F ein Drehmoment am Zahnrad 4, das wiederum ein Drehmoment auf das Kettenrad 2 ausübt. So kann in dieser Lage ein Antriebsmoment am Kettenrad 2 erzeugt werden. Ähnliches gilt auch für die untere Lage der Pedale. Somit kann im vorderen Bewegungs­ bereich der Tretkurbel eine auf die Pedale senkrecht einwir­ kende Kraft stets ein Antriebsmoment am Kettenrad erzeugen. Der Trittbewegungsbereich ist frei von Totlagen. Für die in der unteren Lage dargestellte und nicht weiter bezeichnete Tretkurbel gilt das Gleiche.

Auf den Bildern nach Fig. 2, Fig. 3 und Fig. 4 sind drei An­ triebslagen einer der zwei Tretkurbeln dargestellt. Durch das Einwirken der Kraft F auf das Pedal 7 in der oberen Lage, Fig. 2, in der vorderen Lage, Fig. 3, und in der unteren Lage, Fig. 4, wird stets ein Drehmoment an der Scheibe 2 erzeugt. Durch eine weitere Drehung um 180° kommt die Tretkurbel aus der Lage nach Fig. 4 wieder in die Ausgangslage nach Fig. 2.

Das Bild nach Fig. 5 stellt eine mögliche Anordnung der neuar­ tigen Antriebselemente bei einem Fahrradantrieb dar. Das zen­ tral angeordnete Zahnrad 1 steht fest und ist mit dem Ge­ stell des Fahrzeugs verbunden. Auf dem Zahnrad 1 rollen form­ schlüssig die Zahnräder 3 und 4, die drehgelenkig in den Scheiben 2 gelagert sind. An diesen Zahnrädern 3 und 4 sind nach vorne versetzte Drehgelenke für die Tretkurbel ange­ bracht, die jeweils aus zwei Stangen 5 und 6 besteht. Die Stangen 5 und 6 sind drehgelenkig mit den Pedalen 7 verbun­ den. Werden die Scheiben 2 fest zu einem einzigen Führungs­ glied miteinander verbunden, aber in 1 drehbar gelagert (in Fig. 5 gestrichelt dargestellt), und wird an diesem Füh­ rungsglied das Kettenrad befestigt, so erzeugt eine auf die Pedale abwechselnd einwirkende Kraft am Kettenrad stets ein Antriebsmoment.

Claims (6)

1. Tretkurbelantrieb für zwei- oder mehrräderige Fahrzeuge, insbesondere für Fahrräder und andere durch Tretkurbel ange­ triebene Vehikel, wie z. B. Tretboote, bestehend aus zwei um 180° versetzten Antriebskurbeln mit denen im Bereich der Krafteinleitung durch das abwechselnde Einwirken einer Tret­ kraft auf Pedale ein Drehmoment erzeugt wird, das auf ein ge­ meinsames Abtriebsrad übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß jede Antriebskurbel aus zwei Stangen (5, 6) besteht, die nur Druck- oder Zugkräfte übertragen, und die Stangen (5, 6) an ihrem einen Ende mittels Drehgelenke mit der gemeinsamen Pedale (7) verbunden sind und deren andere Enden über Drehgelenke jeweils mit einem Zahnrad (3, 4) verbunden sind, wovon jedes durch ein Umlaufführungsglied (2) zwangsgeführt um ein zentral liegendes, feststehendes Zahnrad rotiert, daß die Stangen (5, 6) mit den umlaufenden Zahnrädern (3, 4) über Drehgelenke verbunden und in Bezug auf das feststehende Zahnrad (1) so versetzt angelenkt sind, daß stets im Bereich der Einwirkung einer Tretkraft (F) zwischen der Richtung der nach unten wirkenden Tretkraft und dem Gestelldrehgelenk des die Zahnräder (3, 4) führenden Umlaufführungsgliedes (2) ein Abstand vorliegt, und somit die Tretkurbeln im Bereich der Krafteinleitung keine Totlagen aufweisen.

2. Tretkurbelantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Fahrrädern das Abtriebsrad durch das Kettenrad gebildet wird.

3. Tretkurbelantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stangen (5, 6) mit den umlaufenden Zahnrädern (3, 4) über Drehgelenke verbunden sind, die auf deren Abrollradius liegen.

4. Tretkurbelantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß die die Tretkurbeln bildenden zwei Stangen (5, 6) durch mindestens ein Drehgelenk miteinander verbunden sind, wobei dann die Achse des Verbindungsgelenkes als Doppelgelenk ausgebildet und gleichzeitig Achse der Tretpedale (7) ist.

5. Tretkurbelantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß die zwei umlaufenden Zahnräder (3, 4) formschlüssig auf einem feststehenden, mit dem Fahrzeugrahmen verbundenen mittleren Zahnrad (1) abrollen und der Umfang dieser drei Zahnräder identisch ist, wie z. B. bei zylindrischen Zahnrädern gleichen Durchmessers.

6. Tretkurbelantrieb nach einem der Ansprüche 2 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß die die jeweils zwei umlaufenden Zahnräder (3, 4) führenden Umlaufführungsglieder (2) fest miteinander verbunden sind, vorzugsweise ein einziges Teil bilden, und im Fahrzeugrahmen drehbar gelagert sind, vorzugsweise in der Mitte des zentral stehenden Zahnrades (1) und, daß mindestens an einem der die umlaufenden Zahnräder führenden Umlaufführungsglieder (2) das Kettenrad befestigt ist.