DE202022106435U1 - Belt tensioning device - Google Patents
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Abstract
Riemen-Spanneinrichtung für Antriebsriemen eines Fahrrads, mit
einer vom Antriebsriemen (30) teilweise umschlungenen Spannrolle (36),
einem die Spannrolle (36) drehbar tragenden Schwenkhebel (40),
einem am Fahrradrahmen befestigbaren Halteelement (44), das mit dem Schwenkhebel (40) schwenkbar verbunden ist und
einem mit dem Schwenkhebel (40) verbundenen Betätigungselement (50) zum Verschwenken des Schwenkhebels (40) zusammen mit der Spannrolle (36) zwischen einer Spannposition und einer Entspannposition.
Belt tensioning device for a bicycle drive belt, with
a tension roller (36) partially wrapped around the drive belt (30),
a pivot lever (40) which rotatably supports the tension roller (36),
a holding element (44) that can be attached to the bicycle frame and is pivotally connected to the pivot lever (40) and
an actuating element (50) connected to the pivoting lever (40) for pivoting the pivoting lever (40) together with the tensioning roller (36) between a tensioning position and a relaxation position.
Description
Die Erfindung betrifft eine Riemen-Spanneinrichtung für Antriebsriemen eines Fahrrads.The invention relates to a belt tensioning device for the drive belt of a bicycle.
Antriebsriemen sind als Endlosbänder ausgebildet und umschlingen einerseits die vordere Riemenscheibe und andererseits eine mit der Hinterradnabe verbundene hintere Riemenscheibe. Zum Ausbau des Hinterrades, beispielsweise um einen Schlauch zu wechseln, könnte der Antriebsriemen von der Riemenscheibe heruntergehoben werden, um die Hinterradachse entlang der üblicherweise schlitzförmig ausgebildeten Ausfallenden zu verschieben. Beim Ausbau des Hinterrades muss sichergestellt sein, dass keine Längung des Antriebsriemens erfolgt, da dies zu einer Beschädigung des Riemens führen würde. Zum Ausbau des Hinterrades wäre es ferner möglich, ein verschiebbares Ausfallende vorzusehen, dass zum Ausbau des Hinterrades nach vorne geschoben werden kann. Derartige Demontagen sind aufwändig und schwierig. Ferner wäre es möglich, die schlitzförmigen Ausfallenden derartig auszubilden, dass diese schräg nach vorne, d.h. in Richtung des Tretlagers geneigt sind, sodass der Antriebsriemen beim Lösen der Hinterradachse entspannt wird. Dies setzt allerdings voraus, dass das Hinterrad entsprechend weit in Richtung des Tretlagers verschoben werden kann und dies nicht durch Rahmenelemente verhindert wird. Dies ist insofern nachteilig, da ein entsprechender Bauraum üblicherweise nicht vorhanden ist.Drive belts are designed as endless belts and wrap around the front pulley on the one hand and a rear pulley connected to the rear wheel hub on the other. To remove the rear wheel, for example to change a hose, the drive belt could be lifted off the pulley in order to move the rear wheel axle along the usually slot-shaped dropouts. When removing the rear wheel, it must be ensured that the drive belt is not stretched, as this would damage the belt. To remove the rear wheel, it would also be possible to provide a sliding dropout that can be pushed forward to remove the rear wheel. Such disassemblies are complex and difficult. Furthermore, it would be possible to design the slot-shaped dropouts in such a way that they are inclined forward, i.e. in the direction of the bottom bracket, so that the drive belt is relaxed when the rear wheel axle is released. However, this assumes that the rear wheel can be moved accordingly far towards the bottom bracket and that this is not prevented by frame elements. This is disadvantageous because there is usually no corresponding installation space.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Riemen-Spanneinrichtung zu schaffen, mit der es auf einfache Weise, insbesondere zur Entnahme des Hinterrades möglich ist, den Antriebsriemen zu entspannen.The object of the invention is to provide a belt tensioning device with which it is possible to relax the drive belt in a simple manner, in particular for removing the rear wheel.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Riemen-Spanneinrichtung für Antriebsriemen eines Fahrrads, mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The problem is solved according to the invention by a belt tensioning device for the drive belt of a bicycle, with the features of claim 1.
Die erfindungsgemäße Riemen-Spanneinrichtung für Antriebsriemen eines Fahrrads weist eine Spannrolle auf. Die Spannrolle wird teilweise vom Antriebsriemen umschlungen. Der Antriebsriemen umschlingt die Spannrolle um vorzugsweise mehr als 30°, insbesondere mehr als 60°. Durch eine derartige Spannrolle wird der Riemen auf Spannung gehalten. Die Spannrolle dient nicht unbedingt zum Nachspannen eines sich längenden Spannriemens. Ein derartiges, gegebenenfalls automatisches Nachspannen, könnte jedoch in die Riemen-Spanneinrichtung, beispielsweise mittels einer Spannfeder oder dergleichen, integriert werden. Die Spannung des Riemens kann jedoch unabhängig von der Riemen-Spanneinrichtung durch geringfügiges Verschieben der Hinterradachse in den Ausfallenden erfolgen. Auch könnte eine weitere von der erfindungsgemäßen Riemen-Spanneinrichtung unabhängige Spanneinrichtung zur Nachjustage bzw. zum Nachspannen eines sich längenden Riemens vorgesehen sein. Die erfindungsgemäße Riemen-Spanneinrichtung dient insbesondere dazu einen Riemen in einer Spannposition zu halten, aber auch in eine Entspannposition überführt werden zu können. Durch Überführen der Riemen-Spanneinrichtung in eine Entspannposition erfolgt ein Entspannen des Antriebsriemens. In dieser Entspannposition ist es sodann auf einfache Weise möglich, das Hinterrad zu demontieren, ohne dass hierfür beispielsweise der Riemen von der Riemenscheibegenommen werden muss.The belt tensioning device according to the invention for drive belts of a bicycle has a tension roller. The tension roller is partially wrapped around the drive belt. The drive belt wraps around the tension roller by preferably more than 30°, in particular more than 60°. The belt is kept under tension by such a tension roller. The tension roller is not necessarily used to re-tension an elongating tension belt. Such, if necessary automatic, re-tensioning could, however, be integrated into the belt tensioning device, for example by means of a tension spring or the like. However, the belt can be tensioned independently of the belt tensioning device by slightly moving the rear wheel axle into the dropouts. A further tensioning device independent of the belt tensioning device according to the invention could also be provided for readjustment or retensioning of an elongating belt. The belt tensioning device according to the invention serves in particular to hold a belt in a tensioning position, but can also be transferred to a relaxation position. By moving the belt tensioning device into a relaxation position, the drive belt is relaxed. In this relaxation position, it is then possible to easily dismantle the rear wheel without having to remove the belt from the pulley, for example.
Die Spannrolle, die von dem Antriebsriemen zumindest teilweise umschlungen ist, ist von einem Schwenkhebel drehbar getragen. Hierzu kann der Schwenkhebel eine Drehachse aufweisen, oder mit einer entsprechenden Drehachse verbunden sein, um die sich die Spannrolle dreht. Ferner weist die Riemen-Spanneinrichtung ein Halteelement auf, das an einem Fahrradrahmen befestigbar ist. Mit dem Halteelement ist der Schwenkhebel schwenkbar verbunden. Der Schwenkhebel weist Betätigungselemente auf, wobei das Betätigungselement mit dem Schwenkhebel verbunden, insbesondere fest verbunden sein kann oder auch einstückig mit diesem ausgebildet sein kann. Durch das Betätigungselement ist es möglich, den Schwenkhebel zwischen einer Spannposition und einer Entspannposition zu verschwenken. Dies führt dazu, dass auch die Spannrolle zwischen einer Spannposition und einer Entspannposition verschwenkt werden kann. Hierbei ändert sich die räumliche Lage der Spannrolle derart, dass der Antriebsriemen in der Spannposition gespannt ist und in der Entspannposition entspannt ist, insbesondere um ein Hinterrad auf einfache Weise ausbauen zu können. Nach dem Einbau des Hinterrades kann die Spannrolle wieder in die Spannposition geschwenkt werden, sodass der Riemen wieder gespannt ist und die erforderliche bzw. eingestellte Spannung automatisch aufweist.The tension roller, which is at least partially wrapped around by the drive belt, is rotatably supported by a pivot lever. For this purpose, the pivot lever can have an axis of rotation, or can be connected to a corresponding axis of rotation around which the tension roller rotates. Furthermore, the belt tensioning device has a holding element that can be attached to a bicycle frame. The pivoting lever is pivotally connected to the holding element. The pivoting lever has actuating elements, wherein the actuating element can be connected to the pivoting lever, in particular firmly connected, or can also be formed in one piece with it. The actuating element makes it possible to pivot the pivot lever between a clamping position and an unclamping position. This means that the tensioning roller can also be pivoted between a tensioning position and a relaxation position. The spatial position of the tensioning roller changes in such a way that the drive belt is tensioned in the tensioning position and is relaxed in the tensioning position, in particular in order to be able to easily remove a rear wheel. After installing the rear wheel, the tension roller can be swiveled back into the tensioning position so that the belt is tensioned again and automatically has the required or set tension.
Der Schwenkhebel kann über ein Fixierelement, wie ein Rastelement einen Dorn, einen Pin oder dergleichen in einer Spannposition gehalten werden. Ein Lösen des entsprechenden Fixierelements ermöglicht es sodann den Schwenkhebel aus der Spannposition in die Entspannposition zu verschwenken.The pivoting lever can be held in a clamping position via a fixing element, such as a locking element, a mandrel, a pin or the like. Loosening the corresponding fixing element then makes it possible to pivot the pivoting lever from the clamping position into the unclamping position.
Erfindungsgemäß ist ein zusätzliches Fixierelement nicht unbedingt erforderlich. Vielmehr ist es bevorzugt, dass in der Spannposition vom Antriebsriemen auf die Spannrolle eine Anpresskraft wirkt. Hierbei ist die Richtung der Anpresskraft vorzugsweise derart gewählt, dass die Spannrolle selbsttätig, d.h. ohne zusätzliches Fixierelement in der Spannposition gehalten ist. Hierzu ist es besonders bevorzugt, dass die Anpresskraft einen Schwenkpunkt, um den der Schwenkhebel geschwenkt wird, nicht schneidet und jenseits des im Schnittpunkt vorliegenden Energiemaximums (maximale Riemenspannung) liegt. Bei einer entsprechenden Ausrichtung der Kraft ist sichergestellt, dass sich der Schwenkhebei nicht selbsttätig aus der Spannposition in die Entspannposition verschwenkt. Vorzugsweise hält die Anpresskraft den Schwenkhebel in der Spannposition.According to the invention, an additional fixing element is not absolutely necessary. Rather, it is preferred that a contact pressure from the drive belt acts on the tensioning roller in the tensioning position. Here, the direction of the contact pressure is preferably selected such that the tension roller moves automatically, ie without an additional fixing element Clamping position is held. For this purpose, it is particularly preferred that the contact pressure does not intersect a pivot point about which the pivot lever is pivoted and lies beyond the maximum energy present at the intersection point (maximum belt tension). If the force is aligned accordingly, it is ensured that the swivel lift does not automatically pivot from the clamping position into the unclamping position. The contact pressure preferably holds the pivoting lever in the clamping position.
Besonders bevorzugt ist es, dass der Schwenkhebel entsprechend eines Kniehebels ausgebildet ist. Insofern muss ein Totpunkt bzw. Energiemaximum überwunden werden, um den Schwenkhebel aus der Spannposition in die Entspannposition umzuschwenken. Vorzugsweise erfolgt beim Betätigen des Spannhebels mit Hilfe des Betätigungselements aus der Spannposition zunächst ein Verschwenken des Schwenkhebels entgegen der durch den Antriebsriemen aufgebrachten Anpresskraft. Der Antriebsriemen wird somit zunächst weitergespannt bzw. gedehnt. Nach Überwinden des Totpunkts des Kniehebels wirkt die Anpresskraft des Antriebsriemens derart, dass ein automatisches weiteres Verschwenken des Schwenkhebels in die Entspannposition erfolgt.It is particularly preferred that the pivoting lever is designed according to a toggle lever. In this respect, a dead center or energy maximum must be overcome in order to pivot the pivot lever from the clamping position into the unclamping position. When the tensioning lever is actuated with the help of the actuating element from the tensioning position, the pivoting lever is preferably first pivoted against the contact pressure applied by the drive belt. The drive belt is therefore initially further tensioned or stretched. After overcoming the dead center of the toggle lever, the contact pressure of the drive belt acts in such a way that the pivoting lever is automatically pivoted further into the unclamping position.
Vorzugsweise liegt das mit dem Schwenkhebel verbundene, insbesondere einstückig ausgebildete Betätigungselement in der Spannposition an dem Halteelement oder dem Fahrradrahmen an. Das Betätigungselement wird somit in bevorzugter Ausführungsform durch die Anpresskraft gegen das Halteelement oder den Fahrradrahmen gedrückt. Hierdurch ist eine definierte Lage des Schwenkhebels und somit auch der Spannrolle in der Spannposition gewährleistet.Preferably, the actuating element connected to the pivot lever, in particular formed in one piece, rests against the holding element or the bicycle frame in the clamping position. In a preferred embodiment, the actuating element is thus pressed against the holding element or the bicycle frame by the contact force. This ensures a defined position of the pivot lever and thus also of the tension roller in the clamping position.
Vorzugsweise weist das Betätigungselement eine Betätigungsöffnung auf. Hierdurch ist es möglich, zum Betätigen des Betätigungselements in die Öffnung, beispielsweise einen Schraubendreher, einen Inbusschlüssel oder dergleichen einzuführen, um das Betätigungselement auf einfache Weise aus der Spannposition zunächst entgegen der Andrückkraft des Antriebsriemens in die Entspannposition zu verschwenken. Ebenso könnte das Betätigungselement einen Betätigungsansatz, der auf einfache Weise mit der Hand oder einem Werkzeug gegriffen werden kann, aufweisen.The actuation element preferably has an actuation opening. This makes it possible to insert a screwdriver, an Allen key or the like into the opening to actuate the actuating element in order to easily pivot the actuating element from the clamping position into the unclamping position against the pressing force of the drive belt. Likewise, the actuating element could have an actuating approach that can be easily gripped by hand or a tool.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Spannrolle zwei Rollenelemente auf, wobei der Schwenkhebel zwischen den beiden Rollenelementen angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, dass die Anpresskraft des Antriebsriemens kein oder allenfalls ein geringes Moment in den Schwenkhebel einbringt. Insbesondere verläuft die Anpresskraft in der Bauteil-Mittelebene des Schwenkhebels. Die beiden Rollenelemente können in bevorzugter Ausführungsform spiegelsymmetrisch ausgebildet und angeordnet sein. Insbesondere kann es sich auch um identische Bauteile handeln, die spiegelsymmetrisch angeordnet sind, sodass der Schwenkhebel zwischen diesen beiden Rollenelementen angeordnet ist.In a particularly preferred embodiment, the tension roller has two roller elements, with the pivot lever being arranged between the two roller elements. This has the advantage that the contact force of the drive belt introduces little or no torque into the pivot lever. In particular, the contact pressure runs in the component center plane of the pivoting lever. In a preferred embodiment, the two roller elements can be designed and arranged mirror-symmetrically. In particular, they can also be identical components that are arranged mirror-symmetrically, so that the pivoting lever is arranged between these two roller elements.
In montiertem Zustand ist die Riemen-Spanneinrichtung an einem Fahrradrahmenelement befestigt. Insbesondere kann die Befestigung an einer Oberseite einer Kettenstrebe erfolgen. Das Fahrradrahmenelement umfasst somit insbesondere ein Tretlager oder ein Tretlagergehäuse, an dem üblicherweise zwei in Richtung einer Hinterradaufnahme verlaufende Kettenstreben angeordnet sind. Die Kettenstreben erstrecken sich in Richtung des Hinterrades und bilden an ihren Enden die Ausfallenden aus oder sind mit entsprechenden Ausfallenden zur Aufnahme der Hinterradachse verbunden. Mit dem Tretlagergehäuse kann eine Tretkurbel und mit dieser eine Riemenscheibe verbunden sein. Ferner kann zwischen der Tretkurbel und der Riemenscheibe ein Getriebe vorgesehen sein. In bevorzugter Ausführungsform verläuft der Riemen, ausgehend von der Riemenscheibe ausschließlich oberhalb der Kettenstrebe. Die Kettenstrebe durchdringt somit den in sich geschlossenen Antriebsriemen nicht. Dies hat den Vorteil, dass die Montage des Antriebsriemens deutlich einfacher ist, da der Rahmen zur Montage des Antriebsriemens nicht im Bereich der Ausfallenden geöffnet werden muss. Vielmehr können die in Richtung des Sattelrohrs verlaufenden Sitzstreben im Bereich der Ausfallenden fest mit den Kettenstreben verbunden sein. Der Antriebsriemen verläuft somit beispielsweise vollständig zwischen der Kettenstrebe und der Sitzstrebe. Insbesondere verlaufen in bevorzugter Ausführungsform die beiden Trumme des Endlosriemens im Bereich des Kettenspanners oberhalb der Kettenstrebe.When assembled, the belt tensioning device is attached to a bicycle frame element. In particular, the attachment can be made to the top of a chain stay. The bicycle frame element thus comprises in particular a bottom bracket or a bottom bracket housing, on which two chain stays running in the direction of a rear wheel mount are usually arranged. The chain stays extend in the direction of the rear wheel and form the dropouts at their ends or are connected to corresponding dropouts for receiving the rear wheel axle. A pedal crank and a pulley can be connected to the bottom bracket housing. Furthermore, a gear can be provided between the pedal crank and the pulley. In a preferred embodiment, the belt runs from the pulley exclusively above the chain stay. The chain stay therefore does not penetrate the self-contained drive belt. This has the advantage that the assembly of the drive belt is significantly easier, since the frame does not have to be opened in the area of the dropouts to assemble the drive belt. Instead, the seat stays running in the direction of the seat tube can be firmly connected to the chain stays in the area of the dropouts. The drive belt therefore runs completely between the chain stay and the seat stay, for example. In particular, in a preferred embodiment, the two strands of the endless belt run in the area of the chain tensioner above the chain stay.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert.The invention is explained in more detail below using a preferred embodiment with reference to the accompanying drawings.
Es zeigen:
-
1 eine schematische Seitenansicht einer Fahrradrahmeneinheit mit montierter Riemen-Spanneinrichtung, -
2 eine schematische, perspektivische Ansicht der in1 dargestellten Riemen-Spanneinrichtung zusammen mit Teilen des Fahrradrahmenelements, -
3 eine schematische Vorderansicht der Riemen-Spanneinrichtung und -
4 eine schematische Draufsicht der Riemen-Spanneinrichtung.
-
1 a schematic side view of a bicycle frame unit with a mounted belt tensioning device, -
2 a schematic, perspective view of the in1 shown belt tensioning device together with parts of the bicycle frame element, -
3 a schematic front view of the belt tensioning device and -
4 a schematic top view of the belt tensioning device.
Das in den
Im dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt ein Antrieb zusätzlich über einen Elektromotor 28. Zum Antrieb des Hinterrades 16 ist die Riemenscheibe 26 über einen Zahnriemen 30 mit einem die Hinterradachse 14 umgebenden Ritzel 32 verbunden. Bei dem Zahnriemen 30 handelt es sich um einen in sich geschlossenen Riemen. Dieser ist in der dargestellten bevorzugten Ausführungsform derart angeordnet, dass sich keine Kettenstrebe 10 durch den Riemen 30 erstreckt. Vielmehr ist der Riemen 30 im Bereich der Riemenscheibe 26 außerhalb des Rahmens angeordnet und sodann im Bereich des Ritzels 32 innerhalb des Rahmens angeordnet. Die beiden einander gegenüberliegenden Bereiche des Riemens 30 sind beide oberhalb der Kettenstrebe 10 durch den Rahmen geführt. Der Riemen 30 ist somit auf einfache Weise auswechselbar. Hierzu ist ein Öffnen des Rahmens, beispielsweise im Verbindungsbereich zwischen dem Ausfallende 12 und der Sitzstrebe 18 oder zwischen dem Ausfallende 12 und der Kettenstrebe 10 nicht erforderlich.In the exemplary embodiment shown, drive is additionally carried out via an
Unabhängig von dieser Anordnung des Antriebsriemens 30 und Ausgestaltung des Fahrradrahmenelements ist die Riemen-Spanneinrichtung 34 erfindungsgemäß ausgebildet und auch angeordnet.Regardless of this arrangement of the
Die Riemen-Spanneinrichtung 34 weist eine aus zwei Rollenelementen 38 bestehende Spannrolle 36 auf. Die Spannrolle 36 ist drehbar an einem Schwenkhebel 40 angeordnet, sodass die beiden Rollenelemente 38 der Spannrolle 36 um eine senkrecht zum Schwenkhebel 40 verlaufende Drehachse 42 (
Zum Verschwenken des Schwenkhebels 40 zusammen mit der Spannrolle 36 weist der Schwenkhebel ein Betätigungselement 50 auf, das im dargestellten Ausführungsbeispiel einstückig mit dem Schwenkhebel ausgebildet ist. Um ein möglichst einfaches Verschwenken aus der Spannposition in Richtung des Pfeils 46 in die Entspannposition zu ermöglichen, weist das Betätigungselement eine Betätigungsöffnung 52 auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Betätigungsöffnung 52 um eine Sechskantöffnung, in die ein Sechskantschlüssel eines Werkzeugs eingesteckt werden kann.For pivoting the pivoting
Die Spannrolle 36 wird aufgrund der bevorzugten erfindungsgemäßen Ausgestaltung automatisch in der Spannposition gehalten. Dies ist dadurch realisiert, dass eine vom Antriebsriemen 30 erzeugte Andrückkraft entlang einer Linie 54 verläuft. Die Linie 54 ist in Fahrtrichtung vor einem Schwenkpunkt 56 angeordnet. Die von dem Riemen 30 erzeugte Richtung der Andrückkraft liegt in einem Winkel zu einer Verbindungslinie zwischen dem Drehpunkt der Spannrolle 36 und dem Schwenkpunkt 56. Um den Schwenkpunkt 56 erfolgt ein Verschwenken des Schwenkhebels 40. Der Schwenkhebel 40 ist beispielsweise entsprechend eines Kniehebels ausgebildet. Zum Überführen aus der Spannposition in die Entspannposition wird das Betätigungselement 50 um den Schwenkpunkt 56, in Richtung des Pfeils 46 geschwenkt. Hierdurch erfolgt zunächst ein weiteres Spannen des Antriebsriemens 30, da die Spannrolle in
Da in bevorzugter Ausführungsform die Spannrolle 36 zwei Rollenelemente 38 (
Claims (9)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: RTI SPORTS GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: CA GO BIKE GMBH, 56072 KOBLENZ, DE |
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R163 | Identified publications notified | ||
R207 | Utility model specification |