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Die
Erfindung betrifft ein Fahrradpedal wie sie insbesondere bei BMX(Bicycle-MotoCross)-Rädern
oder Mountainbikes verwendet werden.
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Im
Gegensatz zu herkömmlichen Pedalen sind diese BMX-Pedale
größer, robuster und aus Metall (Aluminium, Magnesium)
gefertigt. Durch diese Materialien wird eine Gewichtsreduzierung
auf ca. 320 g/Pedalepaar erreicht.
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Um
besseren Halt zu bieten, weisen die Pedale auf der Trittplatte eine
Griffigkeit auf (
DE
42 03 777 A1 ,
US
66 47 826 B2 ) oder sind bei teueren Modellen mit austauschbaren
Stahlstiften versehen. Die Pedale sind auf der Pedalachse mit BB-Kugellagern gelagert,
bei hochwertigen Modellen mit langlebigen SB-Kugellagern.
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Kennzeichnend
für die Lagerung ist, dass die Pedale einen Tragkörper
aufweisen, in dem die Lagerung vorgenommen wird und die Trittplatten
auf oder in diese Tragkörper eingepaßt sind.
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In
der
US 4 345 487 erfolgt
dies durch ein Aufstecken, in der
US
59 27 155 durch ein Verschrauben. Der Tragkörper
kann dabei zur Aufnahme einer Lagerhülse (
WO 2007/009258 A1 ,
US 6 647 826 B2 )
auch geteilt ausgebildet sein. Bei der
US 6 647 826 B2 soll die
auf den Tragkörper angeordnete abrasive Trittplatte eine
Dicke von 0,7 mm aufweisen.
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Nachteilig
bei diesen Ausführungen ist, dass die Masse der Tragkörper
wegen ihrer Tragfunktion für die Lager nur begrenzt reduzierbar
ist und damit der Gewichtsreduzierung der Pedale insgesamt Grenzen
gesetzt sind.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine weitere Gewichtsreduzierung der Pedale
zu erreichen und dabei die Pedale flach auszuführen. Gelöst
wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1, vorteilhaft
Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Vorgeschlagen
wird erfindungsgemäß ein Fahrradpedal, insbesondere
für BMX-Fahrräder, bestehend aus einer vollflächigen
Tritt- und einer vollflächigen Gegenplatte, die identisch
ausgebildet sind, so dass je nach Stellung des Pedals die Trittplatte auch
Gegenplatte sein kann und umgekehrt, zwischen der Trittplatte und
der Gegenplatte ein den Abstand zwischen der Trittplatte und der
Gegenplatte gewährleisteter Distanzkörper angeordnet
ist, der Distanzkörper eine Bohrung zur Aufnahme einer
Lagereinheit für die Pedalachse aufweist, wobei der verbleibende
Materialsteg (a) zwischen der Bohrung und der Außenfläche
des Distanzkörpers im Bereich von Tritt- und Gegenplatte
gegen Null geht, so dass die Kraftübertragung von der Trittplatte
nahezu direkt auf die Lagereinheit erfolgt, und die Verbindung von Tritt-
und Gegenplatte durch mindestens zwei Verbindungselemente, jeweils
beidseitig der Lagereinheit angeordnet, hergestellt ist.
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Gegen
Null gehen im Sinne der Erfindung bedeutet, dass die Höhe
des Distanzkörpers nahezu gleich oder gleich dem Durchmesser
der Bohrung für die Lagereinheit ist.
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Damit
wird technisch ein neuer Ansatz gewählt, nämlich
weg von einem Tragkörper für das Lager des Pedals
und auf oder in dem Tragkörper befestigten Trittplatten.
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Mit
der vorgeschlagenen Lösung wird die Trittkraft über
die Tritt- und Gegenplatte direkt auf die Pedallager übertragen.
Dem Distanzkörper kommt nur noch die Aufgabe zu, die Tritt-
und Gegenplatte auf Distanz verbindbar zu machen und eine Fixierung der
Lagerbuchse bzw. eines Lagers in der Pedalebene, d. h. parallel
zur Tritt- und Gegenplatte, zu gewährleisten. Dabei kann
der Distanzkörper auch selbst Bestandteil des Lagers sein,
indem er über Lagereigenschaften verfügt.
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Durch
die Anordnung von Verbindungselementen zwischen Tritt- und Gegenplatte
in unmittelbarer Nähe zur Lagerbuchse wird die Fixierung
der Lagereinheit gewährleistet.
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Die
Folge ist, dass anstelle eines gewichtsintensiven Tragkörpers
nur ein ausgesprochen leichter Distanzkörper notwendig
ist, der darüber hinaus noch durch Hohlräume weiter
gewichtsreduzierbar ist.
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Vorgeschlagen
wird auch ein Distanzkörper, der gebildet ist aus einem
Vollmaterial im Bereich der Bohrung für die Pedalachse
und der Anordnung der Verbindungselemente von Tritt- und Gegenplatte, und
ansonsten aus Stegen, die einen umlaufenden Rand zwischen Tritt-
und Gegenplatte fixieren.
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Als
Materialien für den Distanzkörper haben sich Kunststoffe,
auch faserverstärkte, oder auch Holzschichten bewährt.
Wie Versuche gezeigt haben, reicht selbst Polystyrol als Material
für den Distanzkörper aus.
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Als
Material für die Tritt- bzw. Gegenplatte werden bevorzugt
Edelstahl, Aluminium, Magnesium oder Titan oder andere leichte hochfeste
Materialien, auch Verbundstoffe oder einer Kombination aus diesen,
eingesetzt.
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Da
BMX-Räder bekanntermaßen hohen Belastungen ausgesetzt
sind und das Pedal auch seitlich leicht einmal auf ein Hindernis
trifft, sollte für den Distanzkörper ein Material verwendet
werden, dass nicht so leicht aus dem Pedalrandbereich herausgebrochen
werden kann und/oder das Pedal weist einen mindestens den Distanzkörper
seitlich umlaufenden Beschichtung auf, die vorzugsweise auch die äußeren
schmalen Umfangsflächen der Tritt- und Gegenplatte bedecken
sollte.
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Vorteilhaft
ist es auch, wie eine weitere Ausführung zeigt, wenn die äußeren
schmalen Umfangsflächen der Tritt- und der Gegenplatte
in den Distanzkörper eingebettet sind.
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Neben
der Schutzfunktion kann eine solche auslaufende Beschichtung gleichzeitig
als Werbefläche dienen.
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Die
das Pedal auf der Pedalachse abstützenden Lager können
unterschiedliche Ausführungsformen aufweisen. Bevorzugt
sind folgende Ausführungen:
- – Die
Lagereinheit besteht aus zwei auf der Pedalachse angeordneten Lagern,
die sich in einer Lagerbuchse abstützen, wobei die Lagerbuchse
in die Bohrung eingesetzt und fixiert ist.
- – Die Lagereinheit besteht aus zwei auf der Pedalachse
angeordneten Lagern, von denen sich ein Lager in einer Lagerbuchse
abstützt, wobei die Lagerbuchse in die Bohrung eingesetzt
und fixiert ist, während das andere Lager sich unmittelbar
in der Bohrung abstützt.
- – Die Lagereinheit besteht aus mindestens einer Gleitpaarung
zwischen der Pedalachse und einer über die Pedalachse geschobenen
Lagerhülse, wobei die Lagerhülse in die Bohrung
eingesetzt und fixiert ist.
- – Die Lagereinheit besteht aus einer Gleitpaarung zwischen
der Pedalachse und einer über die Pedalachse geschobenen
Lagerhülse, wobei die Lagerhülse in die Bohrung
eingesetzt und fixiert ist, und einem Lager, das sich in der Bohrung
abstützt.
- – Die Lagerhülse wird gebildet aus der Bohrung im
Distanzkörper, so dass mindestens eine Gleitpaarung zwischen
der Pedalachse und der Innenwand der Bohrung besteht, und die Pedalachse drehbar
im Distanzkörper fixiert ist.
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Um
das Pedal gegenüber der Pedalachse in Pedalachsenrichtung
zu fixieren, sieht eine bevorzugte Ausführung vor, dass
in einem Abschnitt der Bohrung der Distanzkörper eine von
der Tritt- und Gegenplatte verdeckbare Öffnung aufweist,
so dass die eingesetzte Lagereinheit hier mittels Sprengring oder
Clip fixierbar ist.
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Eine
solche Ausführung kann auch drin bestehen, dass die Bohrung
für die Lagerbuchse oder -hülse mindestens einen
ringnutartig vergrößerten Abschnitt aufweist und
die Lagerbuchse oder -hülse mindestens eine nutartige Vertiefung
besitzt, derart, dass ein in die nutartige Vertiefung eingreifender Sprengring
oder Clip gleichzeitig in den nutartig vergrößerten
Abschnitt eingreift und damit ein Verschieben des Pedalkörpers
auf der Pedalachse verhindert wird. Der ringnutartig vergrößerte
Abschnitt der Bohrung für die Lagerbuchse durchdringt dabei
die Außenfläche des Distanzkörpers im
Bereich des Materialsteges (a), so dass in diese entstehende Öffnung der
Sprengring oder Clip einsetzbar ist.
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Bei
einer bevorzugten Ausführung ist weiter vorgesehen, dass
mindestens eine der miteinander verbundenen Tritt- und Gegenplatte
auf den Sprengring oder Clip einwirkt, so dass er spielfrei in der
Verbindung Lagerbuchse/Lagerhülse-Distanzkörper
fixiert ist.
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Um
unterschiedliche Lager entsprechend der Belastung zu verwenden (Rollenlager,
Gleitlager) hat es sich bewährt, auch bei diesem Pedallager
eine sich nach außen, d. h. eine sich nach außen
weg vom Fahrrad verjüngende Pedalachse zu verwenden. Die Tragfähigkeit
der Pedalachse wird dadurch nicht eingeschränkt, gleichzeitig
wird das Gesamtgewicht Pedalachse/Pedal zusätzlich reduziert.
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Das
vorgeschlagene Pedal soll anhand der Zeichnungen erläutert
werden.
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Es
zeigen:
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1 Exposedarstellung,
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2 Distanzkörper
mit Lagerbuchse mit Pedalachse
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3 Distanzkörper
nur mit gelagerter Pedalachse,
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4 Distanzkörper
mit Stegen und
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5 Distanzkörper
mit Pedalachsenaufnahme und Rand.
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1 zeigt
in einer Exposedarstellung den grundsätzlichen Aufbau einer
Ausführung mit einer Lagereinheit 6 bestehend
aus einer Lagerbuchse 17 für das Innen- und das
Außenlager 7, 8.
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Zwischen
der Tritt- und der Gegenplatte 1, 2 ist der Distanzkörper 3 angeordnet.
Dabei sind Tritt- und Gegenplatte 1, 2 gleich
ausgebildet, so dass beide als Trittplatte 1 dienen können
und jeweils die andere dann die Gegenplatte 2 darstellt.
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Die
Tritt- und Gegenplatte 1, 2 sind mittels einer
Schraubverbindung miteinander unter Einschluss des Distanzkörpers 3 miteinander
verbunden. Die Schraubverbindung besteht aus zwei Verschraubungen 9 jeweils
beidseitig der Bohrung 5 für die Lagerbuchse 17 und
in unmittelbarer Nähe der Bohrung 5. In den Bohrungen
für die dargestellten Senkkopfschrauben 9 ist
jeweils eine Gewindebuchse angeordnet, in die die Verschraubungen 9 beidseitig
eingreifen.
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Der
verbleibende Materialsteg (a) zwischen der Bohrung 5 und
der Außenfläche des Distanzkörpers 3 im
Bereich von Tritt- und Gegenplatte 1, 2 ist minimal,
so dass die Kraftübertragung von der Trittplatte 1 nahezu
direkt auf die Lagerbuchse 17 erfolgt.
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Die
Pedalachse 4 wird in der Lagerbuchse 17 mittels
zweier Lager, dem Innenlager 7 und dem Außenlager 8,
abgestützt. Bezogen auf das Fahrrad ist das äußere
Lager 8 ein Kugellager und das innere Lager 7 ein
Gleitlager. Die Pedalachse 4 verjüngt sich zwischen
dem als Gleitlager ausgebildeten Innenlager 7 und dem Kugellager
des Außenlagers 8.
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Die
Bohrung 5 weist einen ringnutartig vergrößerten
Abschnitt 11 auf und die Lagerbuchse 17 besitzt
eine nutartige Vertiefung 10, derart, dass ein in die nutartige
Vertiefung 10 eingreifender Sprengring oder Clip 12 gleichzeitig
in den nutartig vergrößerten Abschnitt 11 eingreift
und damit ein Verschieben des Pedalkörpers auf der Pedalachse 4 verhindert
ist.
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Der
ringnutartig vergrößerte Abschnitt 11 der Bohrung 5 für
die Lagerbuchse 17 durchdringt dabei die Außenfläche
des Distanzkörpers 3 im Bereich des Materialsteges
(a), so dass in diese entstehende Öffnung 19 der
Sprengring oder Clip 12 einsetzbar ist. Natürlich
kann die Öffnung 19 auch noch zu sätzlich
vergrößert werden.
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Der
Distanzkörper 3 weist von der Bohrung 5 entfernt
Hohlräume 13, 14 auf. Seine Außenform
ist bevorzugt romboid ausgebildet. Die äußere
Beschichtung 16 wird bis über die schmale Umfangsfläche
der Tritt- und der Gegenplatte 1, 2 geführt
und schützt diese mit.
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2 zeigt
ein Pedal auf der Pedalachse 4 mit Distanzkörper 3 mit
Lagerhülse 18 und Tritt- und Gegenplatte 1, 2.
Die äußeren schmalen Umfangsflächen der
Tritt- und der Gegenplatte 1, 2 sind in den Distanzkörper 3 eingebettet.
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Die
Lagereinheit 6 besteht hier aus zwei Gleitpaarungen zwischen
der Pedalachse 4 und der über die Pedalachse 4 geschobenen
Lagerhülse 18, wobei die Lagerhülse 18 in
die Bohrung 5 eingesetzt und fixiert ist. Die Pedalachse 4 verjüngt
sich zwischen dem Innenlager und dem Außenlager (jeweils Gleitpaarungen
mit der Lagerhülse 18.
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Zur
Fixierung weist der Distanzkörper 3 eine von der
Tritt- und Gegenplatte 1, 2 verdeckbare Öffnung 19 in
einem Abschnitt der Bohrung 5 auf, so dass die eingesetzte
Lagereinheit 6 hier mittels Sprengring oder Clip 12 fixierbar
ist. In die Bohrung 5 wurde dazu ein ringnutartig vergrößerten
Abschnitt 11 eingebracht und die Lagerhülse 18 mit
einer nutartigen Vertiefung 10 versehen, derart, dass der
in die nutartige Vertiefung 10 eingreifende Sprengring
oder Clip 12 gleichzeitig in den nutartig vergrößerten
Abschnitt 11 eingreift und damit ein Verschieben des Pedalkörpers
auf der Pedalachse 4 verhindert. Die Lagerhülse 18 selbst
ist am äußeren Ende durch eine Sprengring 20 gegen
ein Verschieben auf der Pedalachse 4 gesichert.
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Mindestens
eine der miteinander verbundenen Tritt- oder Gegenplatte 1, 2 wirkt
dabei auf den Sprengring oder Clip 12 ein, so dass der
Sprengring oder Clip 12 spielfrei in der Verbindung Lagerbuchse 17 – Distanzkörper 3 oder
Lagerhülse 18 – Distanzkörper 3 fixiert
ist.
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Bei
der Ausführung gemäß 3 wird
die Lagerhülse 18 aus der Bohrung 5 im
Distanzkörper 3 gebildet, wobei zwei Gleitpaarungen
zwischen der Pedalachse 4 und der Innenwand der Bohrung 5 bestehen.
Die Pedalachse 4 ist drehbar im Distanzkörper 3 fixiert,
wobei auch hier wieder die bereitsbeschriebene Clipverbindung verwendet
wird.
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In
den 4 und 5 sind Ausführungen des
Distanzkörpers 3 dargestellt, nämlich
in 4 ein Distanzkörper 3 mit Stegen,
die den Rand 15 halten und der aus einem Vollmaterial im
Bereich der Bohrung 5 und der Anordnung der Verbindungselemente 9 besteht,
und in 5 ein Distanzkörper 3 mit Pedalachsenaufnahme
und umlaufendem Rand 15, der ausschließlich mit
der Pendalachsenaufnahme verbunden ist. Die äußeren
schmalen Umfangsflächen der Tritt- und der Gegenplatte 1, 2 sind
jeweils in den Distanzkörper 3 eingebettet.
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Der
Distanzkörper 3 weist eine Bohrung 5 zur
Aufnahme einer Lagereinheit 6 für die Pedalachse 4 auf,
wobei der verbleibende Materialsteg (a) zwischen der Bohrung 5 und
der Außenfläche des Distanzkörpers 3 im
Bereich von Tritt- und Gegenplatte 1, 2 gegen
Null geht, so dass die Kraftübertragung von der Trittplatte 1 nahezu
direkt auf die Lagereinheit 6 erfolgt. Die Verbindung von
Tritt- und Gegenplatte 1, 2 ist durch Verbindungselemente 9,
jeweils beidseitig der Lagereinheit 6 angeordnet, hergestellt. Als
bevorzugte Verbindung findet eine Schraubverbindung unter Verwendung von
Senkkopfschrauben 9, die jeweils paarweise von beiden Seiten
in eine Gewindebuchse, angeordnet in Bohrungen im Distanzkörper 3,
eingreifen, Anwendung.
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- 1
- Trittplatte
(Gegenplatte)
- 2
- Gegenplatte
(Trittplatte)
- 3
- Distanzkörper
- 4
- Pedalachse
- 5
- Bohrung
- 6
- Lagereinheit
- 7
- Innenlager
- 8
- Außenlager
- 9
- Verbindungselemente
u. a. Senkkopfschrauben
- 10
- nutartige
Vertiefung im Außenmantel der Lagereinheit 6
- 11
- ringnutartige
vergrößerter Abschnitt der Bohrung 5
- 12
- Sprengring
oder Clip
- 13
- Hohlraum
- 14
- Hohlraum
- 15
- umlaufender
Rand
- 16
- äußere
Beschichtung
- 17
- Lagerbuchse
- 18
- Lagerhülse
- 19
- Öffnung
- 20
- Sprengring
- a
- Material
des Distanzkörpers
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 4203777
A1 [0003]
- - US 6647826 B2 [0003, 0005, 0005]
- - US 4345487 [0005]
- - US 5927155 [0005]
- - WO 2007/009258 A1 [0005]