DE202007010353U1 - Cam controlled crank drive for bicycles - Google Patents

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DE202007010353U1 DE200720010353 DE202007010353U DE202007010353U1 DE 202007010353 U1 DE202007010353 U1 DE 202007010353U1 DE 200720010353 DE200720010353 DE 200720010353 DE 202007010353 U DE202007010353 U DE 202007010353U DE 202007010353 U1 DE202007010353 U1 DE 202007010353U1
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    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M3/00Construction of cranks operated by hand or foot
    • B62M3/02Construction of cranks operated by hand or foot of adjustable length
    • B62M3/04Construction of cranks operated by hand or foot of adjustable length automatically adjusting

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Abstract

Mechanik für Fahrradantriebe mittels eines kurvengesteuerten Kurbelantriebes. dadurch gekennzeichnet, dass sich die Tretarmlängen über einen kurvengeführten Ablauf entsprechend verlängern und somit eine Krafteinsparung erreicht wird.mechanics for bicycle drives by means of a cam-controlled crank drive. characterized, that the Tretarmlängen over a curve out Extend the procedure accordingly and thus a power saving is achieved.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Hierbei geht es um einen neuen Antrieb für Fahrräder.in this connection is about a new drive for bicycles.

Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine zusätzliche Optimierung von Fahrradantrieben zu bekommen.Of the in claim 1 protection invention is based on the problem an additional optimization to get from bicycle drives.

Dieses wird erreicht, durch einen von muskelkraftbetriebenen Kurbelantrieb, wobei die eigentliche Pedalführung sich hierbei auf einer ovalen Umlaufbahn bewegt. Die Pedalführung wird hierbei, mittels einer Kurve, kurvengesteuert und hat bei der Rotationsbewegung, aufwärts wie auch abwärts, einen Umlaufradius von ca. 170 mm wie bei einem herkömmlichen Fahrrad. Der Exzenter wird erreicht, durch das Versetzen der Kurven-Antriebsmitte um 80 mm. Bei einer Tretkurbellänge von 170 mm kommt man auf eine Übersetzung von 1,47. Dieses entspricht einer Länge von 250 mm.This is achieved by a muscle-powered crank drive, being the actual pedal guide this moves on an oval orbit. The pedal guide will Here, by means of a curve, cam-controlled and has during the rotational movement, up as well as down, a radius of rotation of about 170 mm as in a conventional Bicycle. The eccentric is achieved by offsetting the cam drive center around 80 mm. At a pedal crank length of 170 mm you come to a translation from 1.47. This corresponds to a length of 250 mm.

Mit dieser Erfindung wird erreicht, dass bei diesem Antrieb der Radler beim Durchtreten in die Abwärtsbewegung des jeweiligen Pedals ein höheres Drehmoment aufbringen kann – bei gleicher Umdrehungsanzahl.With This invention is achieved that in this drive the cyclist when passing in the downward movement of the respective pedal a higher Torque can apply - at same number of revolutions.

Der optimale Bewegungsablauf der Beine sowie der Trittablauf wird hierdurch kaum verändert, und somit auch nicht die menschliche Dauerleistungsfähigkeit beeinträchtigt.Of the optimal movement of the legs and the tread is thereby hardly changed, and thus also does not affect the human continuous performance.

Diese Mechanik hat den Vorteil, dass die Kraftanstrengungen sehr viel geringer sind, als bei einem normalen Antrieb oder bei voller Kraftausübung ein höheres Tempo erreicht werden kann.These Mechanics have the advantage that the effort is very much lower than in a normal drive or at full power higher Tempo can be achieved.

Die Übersetzung wird durch den Exzenter bzw. durch den Versatz der Antriebsmitte um 80 nun erreicht, hierbei werden die Tretkurbel-Armlängen jeweils bei den Abwärtsbewegungen nach vorne in Fahrtrichtung entsprechend verändert.The translation is due to the eccentric or by the offset of the drive center reached by 80 now, here are the pedal crank arm lengths respectively during the downward movements changed forward in the direction of travel accordingly.

Um hierbei geringe Reibungsverluste zu haben, werden alle Bewegungen über nahezu wartungsfreie Kugellager ausgeführt. Hierbei werden die Pedalführungen mittels Kurvenrollen in den Umlaufbahnen und die Tretkurbelverlängerungen über Linearführungen realisiert.Around In this case, to have low friction losses, all movements are almost over maintenance-free ball bearings. Here are the pedal guides using cam rollers in the orbits and the pedal crank extensions via linear guides realized.

Dieser Antrieb kann praktisch vor jedem Fahrradantrieb (Kurbelantrieb), unabhängig mit welcher Anzahl von Kettenrädern das Fahrrad ausgestattet ist, vorgeschaltet werden.This Drive can be practically before every bicycle drive (crank drive), independently with which number of sprockets the bike is equipped, upstream.

Für diese Mechanik müssen die Rahmen entsprechend angefertigt oder geändert werden. Ein Umbausatz wäre für später auch denkbar.For this Mechanics need the frames are made or altered accordingly. A conversion kit would be for later too conceivable.

Die Musteranfertigung ist bereits abgeschlossen und hat gezeigt, dass solche Antriebe funktionsfähig sind.The Sample production is already completed and has shown that such drives are functional are.

Entwurfs-und Fertigungs-Zeichnungen sowie ein Mustermodell sind bereits vorhanden.Design and Production drawings and a sample model already exist.

Da die Effizienz in der Einsparung der zur Verfügung stehenden Kraft liegt, kommen diese Antriebe in folgenden Bereichen hauptsächlich zur Anwendung.

  • 1. Bei Lasträdern wie z.B. bei den Botenrädern.
  • 2. Bei Gepäckrädern allgemein.
  • 3. Bei Tretbootantrieben.
  • 4. Bei Rikschas.
  • 5. Bei Liegerädern.
  • 6. Bei Hallen -Rennräder.
  • 7. Bei Sonderanfertigungen wie z.B. bei Freizeiträdern.
Since the efficiency lies in saving the available power, these drives are mainly used in the following areas.
  • 1. For load wheels such as the messenger wheels.
  • 2. For luggage wheels in general.
  • 3. For pedal boat drives.
  • 4. With rickshaws.
  • 5. For recumbents.
  • 6. At indoor racing bikes.
  • 7. For custom-made products such as recreational bicycles.

Bei der offenen Kurvenrollenausführung ist allerdings eine Verschmutzungsgefahr in diesem Bereich gegeben, wird aber durch entsprechende Maßnahmen weitestgehend kompensiert.at the open cam roller execution However, there is a risk of contamination in this area, but is largely compensated by appropriate measures.

Die Ausführung der Erfindung wird anhand von Zeichnungen und Figuren ergänzt.The execution The invention will be completed with reference to drawings and figures.

Es zeigen:It demonstrate:

Zeichnung B1.1 v.6 1 Das normale herkömmliche Fahrrad (Rennrad)Drawing B1.1 v.6 1 The normal conventional bicycle (road bike)

Zeichnung B1.2 v.6 2 Ansicht rechte Seite, Rahmenaufbau verändert für Schutzanspruch 1Drawing B1.2 v.6 2 Right side view, frame construction changed for protection claim 1

Zeichnung B1.3 v.6 3 Ansicht rechte Seite mit Schutzanspruch 1Drawing B1.3 v.6 3 View right side with protection claim 1

Zeichnung B1.4 v.6 4 Ansicht linke Seite mit Schutzanspruch 1Drawing B1.4 v.6 4 View left side with protection claim 1

Zeichnung B1.5 v.6 5 Draufsicht der Mechanik für Schutzanspruch 1Drawing B1.5 v.6 5 Top view of the mechanism for protection claim 1

Zeichnung B1.6 v.6 6 Aufhängung der Mechanik für Schutzanspruch 1Drawing B1.6 v.6 6 Suspension of the mechanism for protection claim 1

Die Ausführung der Erfindung wird anhand von Figuren und Pos.( ) erklärt.The execution The invention will be explained with reference to figures and pos.

Es zeigen.:It demonstrate.:

1 Das normale herkömmliche Fahrrad 1 The normal conventional bicycle

2 (1) Kurvenscheibe, (18) geänderter Rahmen (Aufbau). 2 ( 1 ) Cam, ( 18 ) changed frame (structure).

3 (1) Kurvenscheibe, (2) Kurvenrolle, (3) Linear-Führungsrollen, (4) Schmutzabdeckung, nicht dargestellt. 3 ( 1 ) Cam, ( 2 ) Cam roller, ( 3 ) Linear guide rollers, ( 4 ) Dirt cover, not shown.

(5) Führungsschiene, (7) Abstandshalter, (10) Führungsplatte, (13) Pedal rechts, (19) Tretlagerachse.( 5 ) Guide rail, ( 7 ) Spacers, ( 10 ) Guide plate, ( 13 ) Pedal right, ( 19 ) Bottom bracket axle.

4 (1) Kurvenscheibe, (2) Kurvenrolle, (3) Linear-Führungsrollen, (4) Schmutzabdeckung, nicht dargestellt. 4 ( 1 ) Cam, ( 2 ) Cam roller, ( 3 ) Linear guide rollers, ( 4 ) Dirt cover, not shown.

(5) Führungsschiene, (7) Abstandshalter, (10) Führungsplatte, (14) Pedal links. (19) Tretlagerachse.( 5 ) Guide rail, ( 7 ) Spacers, ( 10 ) Guide plate, ( 14 ) Pedal left. ( 19 ) Bottom bracket axle.

5 (1) Kurvenscheibe, (2) Kurvenrolle, (3) Linear-Führungsrollen, (4) Schmutzabdeckung, nicht dargestellt. 5 ( 1 ) Cam, ( 2 ) Cam roller, ( 3 ) Linear guide rollers, ( 4 ) Dirt cover, not shown.

(5) Führungsschiene, (6) Narbe links, (7) Abstandshalter, (8) Befestigungsstrebe, (9) Klemmstück, (10) Führung, (11) Leiste, (12) Tretlager, (13) Pedal rechts, (14) Pedal links, (19) Tretlagerachse, (20) Narbe rechts, (21) Kettenrad.( 5 ) Guide rail, ( 6 ) Scar left, ( 7 ) Spacers, ( 8th ) Fixing strut, ( 9 ) Clamping piece, ( 10 ) Leadership, ( 11 ) Strip, ( 12 ) Bottom bracket, ( 13 ) Pedal right, ( 14 ) Pedal left, ( 19 ) Bottom bracket axle, ( 20 ) Scar on the right, ( 21 ) Sprocket.

6 (15) Befestigungsstrebe, (16) Befestigungsstrebe, (17) Befestigungsstrebe, (18) Fahrradrahmen, (19) Tretlagerachse, (7) Abstandshalter, (8) Befestigungsstrebe. 6 ( 15 ) Fixing strut, ( 16 ) Fixing strut, ( 17 ) Fixing strut, ( 18 ) Bicycle frame, ( 19 ) Bottom bracket axle, ( 7 ) Spacers, ( 8th ) Fixing strut.

Der Aufbau der Mechanik wird im folgenden erklärt:
Auf jeder Seite des Fahrrades wird eine ovale Kurvenscheibe mittels Abstandshalter (7) über Befestigungsstreben 6 mit Pos. (8), (15), (16), (17), an den Fahrradrahmen (18) mit einem Mittenversatz zum Tretlager von 80 mm befestigt. Hierbei liegt die offene Kurvenseite jeweils auf der abgewandten Seite des Fahrrades.
The structure of the mechanics is explained below:
On each side of the bike, an oval cam is made by means of spacers ( 7 ) via mounting struts 6 with pos. 8th ) 15 ) 16 ) 17 ), on the bicycle frame ( 18 ) with a center offset to the bottom bracket of 80 mm. Here, the open side of the curve is on the opposite side of the bike.

Auf der Tretlagerachse (19) wird jeweils eine Führungsplatte (10) mittels Narbe (6) und (20) mit einer handelsüblichen Kurbelschraube axial befestigt.On the bottom bracket axle ( 19 ) is a guide plate ( 10 ) by scar ( 6 ) and ( 20 ) fixed axially with a commercially available crank screw.

Die Linear-Führungsrollen (3) werden mit der Führungsplatte (10) in Längsrichtung montiert.The linear guide rollers ( 3 ) with the guide plate ( 10 ) mounted in the longitudinal direction.

In den Linearführungsrollen (3) laufen die Führungsschienen (5) bei jeder Pedalbewegung entsprechend rein oder raus. Ist das Pedal (13) auf der rechten Seite ganz ausgefahren, so ist das Pedal (14) auf der linken Seite entsprechend der Kurve eingefahren. Die Leiste (11) ist mit der Führungsschiene (5) verbunden und dient als Verstärkung. Die Kurvenrollen (2) werden mit den Führungsschienen (5) so verschraubt, dass die Laufrollen in der jeweiligen Kurve zum tragen kommen. Die Kurvenrollen (2) werden mittels Klemmung gegen unbeabsichtigtes Lösen gesichert.In the linear guide rollers ( 3 ) run the guide rails ( 5 ) with each pedal movement in or out accordingly. Is the pedal ( 13 ) on the right side is fully extended, the pedal ( 14 ) retracted on the left side according to the curve. The bar ( 11 ) is with the guide rail ( 5 ) and serves as reinforcement. The cam rollers ( 2 ) with the guide rails ( 5 ) so that the rollers come to bear in the respective curve. The cam rollers ( 2 ) are secured by means of clamping against unintentional release.

Claims (6)

Mechanik für Fahrradantriebe mittels eines kurvengesteuerten Kurbelantriebes. dadurch gekennzeichnet, dass sich die Tretarmlängen über einen kurvengeführten Ablauf entsprechend verlängern und somit eine Krafteinsparung erreicht wird.Mechanics for bicycle drives by means of a cam-controlled crank drive. characterized in that the Tretarmlängen extend accordingly over a curved run accordingly and thus a power saving is achieved. Mechanik nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Pedalführung durch eine ovale Kurve geführt wird.Mechanism according to claim 1, characterized that the pedal guide guided by an oval curve becomes. Mechanik nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass alle Bewegungen über Kugellager ausgeführt sind, und somit ein geringer Reibungsverlust auftritt.Mechanism according to claim 1, characterized that all movements over Ball bearing executed are, and thus a slight friction loss occurs. Mechanik nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass für die Rotationsbewegungen Kurvenrollen und für Tretarmverlängerung Linearführungen verwendet werden.Mechanism according to claim 1, characterized that for the rotation movements cam rollers and for pedal arm extension Linear guides used become. Mechanik nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass es sich hierbei um praktisch ein Vorschaltgetriebe handelt und bei Bedarf mit entsprechenden Wechseltretarmen in den Normalzustand zurückgebaut werden kann.Mechanism according to claim 1, characterized that this is practically a primary gearbox and, if necessary, restored to the normal state with appropriate changeover arms can be. Mechanik nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass diese Art der Mechanik, in besonderen Fällen sowie in vielen durch muskelkraftbetriebenen Kurbelantrieben Verwendung finden kann.Mechanism according to claim 1, characterized that this type of mechanics, in special cases, as well as in many muscle-powered crank mechanisms can be used.
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WO2012028832A1 (en) * 2010-09-02 2012-03-08 Patrice Magnard Mechanical device with variable-length lever arm

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