DE2520129A1

DE2520129A1 - Stufenloses getriebe fuer pedalgetriebene fahrzeuge

Info

Publication number: DE2520129A1
Application number: DE19752520129
Authority: DE
Inventors: Iii George Ripley
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-05-07
Filing date: 1975-05-06
Publication date: 1975-11-27
Also published as: FR2270140A1; US3944253A; FR2270140B1; JPS50154951A; GB1503677A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf fußbetriebene Fahrzeugantriebssysteme und insbesondere auf ein stufenloses Getriebe für pedalgetriebene Fahrzeuge, wie Fahrräder.

Es ist allgemein üblich, auf bestimmten Fahrrädern die Möglichkeit der Veränderung des Obersetzungsverhältnisses zwischen einer pedalgetriebenen Kurbel (welche den treibenden Teil bildet) und einem Hinterrad (welches den getriebenen Teil bildet) vorzusehen. Die Technik zur Veränderung dieses Obersetzungsverhältnisses umfaßt zwei Hauptkategorien, nämlich die Nabenschaltung und die Kettenschaltung, Diejenigen Fahrräder, bei denen verschiedene Zahnräder

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verwendet werden, die wahlweise eingerückt·werden können, können als Dreigangfahrräder bezeichnet werden. Ein Dreigan g-Fahrradge triebe besitzt gewöhnlich zwei Planeten-. radsätze mit einigen gemeinsam benutzten Teilen (beispielsweise ein einziges Hohlrad) in den beiden Sätzen, wobei das Antriebsverhältnis mit Hilfe einer seilbetätigten Stange verändert wird, welche auf die Stellung bestimmter Elemente innerhalb einer Nabe wirkt derart, daß sie entweder eingerückt oder frei drehbar sind. Obwohl es viele verschiedene Formen von Dreiganggetrieben gibt, sind die meisten von ihnen "innere" Einheiten, die in die Nabe des getriebenen Rades eingebaut sind. Da diese inneren Einheiten notwendigerweise ziemlich klein sind, werden ihre Bauelemente gewöhnlich mit sehr engen Toleranzen hergestellt und führen, wie dies bei den meisten Mechanismen der Fall ist, Präzision bei der Herstellung und kritischer Zusammenbau gewöhnlich zu einem verhältnismässig teueren Produkt.

Das andere gewöhnlich verwendete mehrgängige Antriebssystem wird gewöhnlich als Kettenschaltung bezeichnet. Es verwendet mehrere äussere Kettenräder entweder an der Tretkurbel oder am hinteren Rad oder an beiden. Die verschiedenen Kettenräder haben unterschiedliche Zähnezahlen und es wird eine Rollenkette für den Eingriff mit verschiedenen Kombinationen dieser Kettenräder verwendet, um die verschiedenen Antriebsverhältnisse zu erzielen. Die am häufigsten verwendete Art von Getriebe ist wahrscheinlich diejenige, die bei einem sogenannten 10-Gang-Fahrrad vorgeschrieben ist. Bei einem typischen Zehngang-Fahrrad wird eine Hinterradnabe verwendet, an der fünf Kettenräder befestigt sind, und eine Tretkurbel mit zwei Kettenräder, wodurch für das Hinterrad zehn verschiedene AntriebsVerhältnisse erhalten werden. In ähnlicher Weise weist ein Fünfzehngang-Fahrrad gewöhnlich eine Hinterradnabe mit

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fünf Kettenräder und eine Tretkurbel mit drei Kettenräder auf. Wenn von einem Gang auf einen anderen geschaltet werden soll, muß die Stellung mindestens eines Hebels von Hand verändert werden, der die Kette von einem Satz von Kettenrädern auf einen anderen "umlegt".

Es hat sich ergeben, daß beide vorangehend beschriebenen Getriebesysteme bestimmte Nachteile haben. Beispielsweise bestehen bei der Dreigang-Planetengetriebenabe verhältnismässig große Abstände zwischen ihren drei festen Übersetzungsverhältnissen, Wenn natürlich einem weiten Bereich mit nur drei bestimmten Übersetzungsverhältnissen Rechnung getragen werden soll, wird natürlich die Lücke zwischen den einzelnen Übersetzungsverhältnissen größer. Ferner dürfte die Einstellung des Seilbetätigungsmechanismus manchmal ziemlich schwierig sein. Ein Grund für die Schwierigkeit bei der Einstellung läßt sich vielleicht daraus erkennen, daß es gewöhnlich über 50 Einzelteile und Unteraggregate sind, die in eine Dreigangnabe eingebaut werden müssen, z.B.: eine Bremsplatte, ein Bremsband, eine Klinke für den Berggang, eine Klinke für den Schnellgang, ein Planetengetriebegehäuse, ein Hohlrad, mehrere Umlaufräder und Spindeln, drei oder mehrere Sätze von Kugellagern, mehrere Hülsen, Abstandsscheiben, Sperrklemmen, Sicherungsscheiben, Keile, Druckringe, Kupplungen, Muttern, Stifte, Sperräder, Sprengringe, eine Achse, Stellschrauben, Federn, eine Stoßstange usw..

Ein weiterer Mangel vieler Mehrgangfahrräder besteht darin, daß es nicht möglich ist, die Mechanismen einzubauen, die zum Erzielen der verschiedenen Antriebsverhältnisse verwendet werden und gleichzeitig eine einfache und zuverlässige Rücktrittbremse einzubauen. Daher sind bei den meisten Mehrgang-Fahrrädern äussere Bremsklötze vorgesehen,

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welche beim Bremsen gegen eine Reifenfelge anliegen. Die Betätigung solcher Bremsen geschieht gewöhnlich, daß an einem Hebelgezogen wird, der irgendwo an der Lenkstange angebracht ist und der durch Seile mit einem Gestänge und den Bremsklötzen verbunden ist. Natürlich sind diese Bremsklötze, da sie aussen angeordnet sind, dem Regen u. dgl. ausgesetzt, so daß ihr Wirkungsgrad nicht immer gleichbleibend ist.

Um die Schwierigkeiten zu vermeiden, die bei den bekannten Mehrgang-Fahrrädern auftreten, wurde ein Fahrrad vorgeschlagen, bei dem das Ziel erreicht ist, weich und stufenlos Antriebsverhältnisse schalten zu können, wodurch die Verwendung der besonderen Drei- und Zehngang-Übersetzungsverhältnisse bekannter Getriebe vermieden werden können. Dieses Fahrrad ist in der US-Patentschrift 3 769 849 beschrieben. Es scheint jedoch, daß die Verwendung eines Systems nach der genannten Patentschrift die Verwendung eines besonderen Rahmens erforderlich macht, der so gebaut ist, daß er das erwähnte System aufnehmen kann. Es erscheint jedoch unzweckmässig und unvorteilhaft, einen herkömmlichen Rahmen zur Aufnahme des Systems nach der vorgenannten US-Patentschrift abzuändern.

Wieder ein anderes Antriebssystem ist in der US-Patentschrift 3 766 805 beschrieben. Wie viele andere Dreiganggetriebe kann es als Planetengetriebe bezeichnet werden, es weicht jedoch von den früheren Systemen mit zwei Sätzen von Umlaufrädern dadurch ab, daß drei Sätze von Umlaufrädern, drei Mittelräder und drei Hohlräder vorgesehen sind.

Wenn Einfachheit und eine verhältnismässig kleine Zahl von inneren Teilen Ziele sind, die miteinander vereint werden

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sollen, hat es den Anschein, daß immer noch Raum für Verbesserungen bei Fahrradgetrieben besteht. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Mehrgang-Getriebe zu entwickeln und zwar von wirklich vereinfachter Bauart.

Ferner soll durch die Erfindung ein Fahrradgetriebe angegeben werden, das leicht in vorhandene Fahrräder eingebaut werden kann, so daß es als Ersatz- oder Umbauausrüstung verkauft werden kann.

Weiter soll durch die Erfindung ein Mehrgang-Getriebe angegeben werden, das automatisch von einem Obersetzungsverhältnis zu einem anderen schaltet, wenn es die Betriebsbedingungen erfordern.

Desgleichen soll durch die Erfindung ein Mehrganggetriebe angegeben werden, bei dem verhältnismässig wenige Teile verwendet sind und das sich durch Zuverlässigkeit und leichte Einstellbarkeit auszeichnet.

Auch gehört es zur Aufgabe der Erfindung, ein Mehrgang-Fahrradgetriebe anzugeben, das in Verbindung mit Rücktrittbremsen verwendet werden kann.

Darüber hinaus gehört es noch zur Aufgabe der Erfindung, ein Getriebe anzugeben, das dazu verwendet werden kann, vorhandene Eingang-, Dreigang-, Zehngang- oder Fünfzehngang- Fahrräder so abzuändern, daß eine stufenlose Änderung der Antriebsverhältnisse zwischen der Tretkurbel und dem getriebenen Rad erhalten werden kann.

Die vorstehenden und weitere Ziele der Erfindung werden durch ein "aussen angebautes" Planetengetriebe erreicht,

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das ein einziges Sonnenrad besitzt, welches. Antriebsverbindung mit einem anzutreibenden Rad hat, ferner ein einziges Aussenrad, das- am Rahmen drehbar gelagert ist, und einen Planetenträger, der mit einer Tretkurbel über eine Kette und zwei Kettenräder verbunden ist. Es ist mindestens ein Planetenrad vorgesehen, gewöhnlich sind drei·Planetenräder vorgesehen, welche zusätzliche Planetenräder über ein Planetenrad hinaus zur dynamischen Auswuchtung u, dgl. dienen und nicht für eine andere Funktion vorgesehen sind. Es wird eine Vielzahl von Antriebsverhältnissen dadurch erzielt, daß durch mechanische oder hydraulische Mittel der Betrag des Schlupfes mit Bezug auf den Rahmen geregelt wird, den das Aussenrad haben darf. Wenn das Aussenrad im wesentlichen vollen Schlupf hat (d.h. wenn es sich als eine Einheit zusammen mit dem Planetenradträger und den Planetenrädern dreht), drehen sich die Planetenräder nicht um ihre Achsen und der Planetenträger treibt das Sonnenrad direkt über die Planetenräder an. Das Antriebsverhältnis ist daher 1 : 1 (wenn das vordere und das hintere Kettenrad die gleiche Größe haben). Daher hat eine volle Drehung eines vorderen bzw. Pedalkettenrades eines Fahrrades eine volle Drehung des getriebenen Rades zur Folge, Im Vergleich zu anderen Antriebsverhältnissen, die erzielbar sind, wird ein Obersetzungsverhältnis 1 : 1 gewöhnlich als "langsam" bezeichnet. Jedoch ist, wie nachfolgend erläutert wird, das Verhältnis 1 : 1 nicht das niedrigste Übersetzungsverhältnis, welches mit dem erfindungsgemäßen Getriebe erreichbar ist.

Wenn das Aussenrad mit dem Rahmen gekuppelt wird, z.B. dadurch, daß ein mit einem Regelhebel verbundenes Reibungselernent angelegt wird, laufen die Planetenräder um das feststehende Aussenrad herum und drehen sich um ihre Achsen, wobei das Antriebsverhältnis gegeben ist durch die Formel

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™£ + 1, wobei T_R die Zahl der Zähne des Aussenrades ist

S und T_c die Zahl der Zähne des Sonnenrades. Gegebenenfalls können die Flankendurchmesser des Aussenrades und des Sonnenrades anstelle der jeweiligen Zähnezahl verwendet werden. Das Ergebnis der Berechnung ist das gleiche. Ein üblicher Wert für dieses "hohe" Antriebsverhältnis ist bei einer Fahrradgröße für Erwachsene etwa 4:1, Eine volle Umdrehung des Pedalkettenrades ergibt daher vier volle Umdrehungen des getriebenen Rades, Zum Vergleich ist es wahrscheinlich interessant zu erwähnen, daß die herkömmlichen Zehngang-Fahrräder einen Antriebsverhältnisbereich zwischen etwa 1,3 : 1 und 3,7 : 1 haben. Das erfindungsgemäße Getriebe kann daher leicht so gebaut werden, daß es den Bereich von Antriebsverhältnissen umfaßt, der in komplizierteren und teureren Getrieben erhältlich ist. Bei dem erfindungsgemäßen Getriebe geschieht jedoch der Obergang von einem hohen zu einem niedrigen Antriebsverhältnis (oder umgekehrt) weich ohne feste Zuwachsbeträge zwischen dem höchsten und dem niedrigsten Verhältnis. Mit anderen Worten: es wird wirklich eine unendliche Zahl von Obersetzungsverhältnissen für die Bedienungsperson zwischen "hoch" und "niedrig" erhältlich, welche alle dadurch erhalten werden, daß eine mehr oder weniger geregelte Drehung (Schlupf) des einzigen Aussenrades ermöglicht wird.

Ein mechanisches System zum Verzögern des Aussenrades kann ein bogenförmiges Band aufweisen, das einen wesentlichen Teil des Umfangs des Aussenrades umgibt, so daß das Reibungsband die Drehung des Aussenrades entsprechend dem Betrag der Spannung in einem zum Band führenden Schaltseil beeinflussen kann. Gegebenenfalls kann eine innere Bremsbacke anstelle eines äusseren Bremsbandes verwendet werden. Bei einem hydraulischen System steht eine Verdrängerpumpe (beispielsweise eine zahnradgetriebene Pumpe) in Eingriff mit der

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senfläche des Aussenrades und ein geschlossener hydraulischer Kreis enthält eine Flüssigkeit, welche durch die Verdrängerpumpe in Umlauf ge.setzt wird. Durch Regeln bestimmter Ventile im hydraulischen Kreis kann die Verdrängerpumpe eine Drehung des Aussenrades verhindern. Wenn ein Druckregelventil in dem einen parallelen Schenke Kies hydraulischen Kreises vorgesehen ist, kann eine automatische Veränderung im Antriebsverhältnis ohne zusätzliche Betätigung von Hand durch die das Fahrzeug bedienende Person erzielt werden.

In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines pedalgetriebenen Fahrzeugs;

Fig. 2 eine Seitenansicht im Aufriß, teilweise weggebrochen, welche das Planetengetriebegehäuse zeigt;

Fig. 3 eine Ansicht im Schnitt nach der Line III-III in Fig. 2;

Fig, 4 eine schematische Darstellung der Kante eines innenverzahnten Aussenrades, welche ein äusseres Glied in Reibungsangriff an einer geriffelten Fläche eines Zahnrades zeigt;

Fig. 5 eine Draufsicht der Getriebenabe von Fig. 2;

Fig. 6,7,8 und 9 verschiedene Ansichten einer mechanischen Bremseinrichtung zur Verzögerung des Aussenrades ;

Fig.10 eine schematische Darstellung eines hydraulischen Systems zur Verwendung zum Bremsen des Aussenrades des Planetenrädersatzes;

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Fig. 11 und 12 zwei Ansichten einer Pumpe zum Anbau am Fahrzeug benachbart dem Hinterrad;

Fig.13 eine Leistungskurve für das erfindungsgemäße Getriebe;

Fig. 14 in schematischer Darstellung und im Aufriß eine Ansicht des Aussenrades und einer Klinke.

Es sei zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen, in welcher ein Fahrrad 20 mit einer Tretkurbel 22 gezeigt ist, durch welch letztere ein Hinterrad 24 über eine Kette 26 angetrieben werden kann. Das einzige Kettenrad 24 ist mit einem Teil des Getriebes 28 starr verbunden und kann als das "treibende" Glied des Getriebes bezeichnet werden. Das Getriebe 28 kann am Fahrzeugrahmen 30 an einer Stelle benachbart dem Hinterrad angebaut werden, wieyin Fig, 1 gezeigt, oder an einer Stelle, die durch das vordere Kettenrad 32 angegeben ist. Die wahrscheinlichste Anbaustelle für das Getriebe 28 ist hinten, sodaß zunächst eine solche Ausführungsform beschrieben wird.

In Fig. 2 und 3 ist eine Ausführungsform des Getriebes 28 ohne ein an diesem befestigtes "mechanisches" Bremsband gezeigt. Das Getriebe 28 besitzt eine innere Abdeckplatte 34, die aus einem Stück mit dem hinteren Kettenrad 24 kombiniert sein kann. An der Abdeckplatte 34 sind vorzugsweise drei Planetenräder 36 drehbar gelagert. Funktionell ist nur ein einziges Planetenrad 36 erforderlich, jedoch begünstigen zwei solche Planetenräder den Ausgleich der Drehmomentbelastungen und verbessern die Gesamtauswuchtung des Getriebes, Das einzige Planetenrad 36 (das wesentlich ist) bzw. die mehreren Planetenräder (die wahlweise vorgesehen sind) stehen ständig mit einem Sonnenrad 38 und mit der Innenseite eines innenverzahnten Aussenrades 40 in Eingriff. Das Aussenrad 40

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ist am Rahmen 30 drehbar an einer solchen Stelle gelagert, daß es sich längs des getriebenen Hinterrades 42 befindet. Die innere Abdeckplatte 34 ist natürlich funktionell äquivalent dem sogenannten "Träger" in einem Planetengetriebe, so daß diese Bezeichnung nachfolgend verwendet wird.

Das Planetenrad (bzw. die Planetenräder) 36 sind an der Trägerplatte 34 durch Schrauben 44 drehbar gelagert, welche eine geeignete zylindrische Lagerfläche aufweisen. Auf die Schrauben 44 sind Muttern 46 aufgeschraubt, die eine äussere Abdeckplatte 48 fest gegen die innere Abdeckplatte 34 halten. Die Abdeckplatten 34, 48 halten die Planetenräder als Baugruppe zusammen und dienen ferner dazu, Schmutz oder andere Verunreinigungen fernzuhalten, die eine einwandfreie weiche Arbeitsweise des Getriebes beeinträchtigen könnten.

Ferner ist, wie in Fig. 3 gezeigt, das Aussenrad 40 zwischen dem Träger 34 und der Abdeckplatte 48 angeordnet, wo es mit Bezug auf die anderen Teile des Getriebes "schwimmt". Mit anderen Worten, das Aussenrad 40 ist nicht starr (durch Lager u. dgl.) am Rahmen 30 gelagert wie das Sonnenrad 38,

Die Umfangsfläche des Aussenrades 40 kann wahlweise gebremst werden, so daß die Drehung des Zahnrades mit Bezug auf den Rahmen 30 geregelt werden kann. Die Gestaltung der Urafangsfläche 50 kann, wie in Fig. 3 dargestellt, zylindrisch sein oder gewölbt, wie in Fig. 4 gezeigt, oder si-e kann auch eine andere Gestaltung haben, die mit einem Bremsband vereinbar ist, das um sie herum angeordnet werden soll. Die in Fig. 4 gezeigte Umfangsfläche 50B hat natürlich einen grösseren Oberflächenbereich als die zylindrische Fläche in Fig.. 3, so daß eine gewölbte Fläche vorzuziehen ist, wenn der Bremswirkungsgrad optimal sein soll.

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Wie in Fig. 3 sowie in Fig. 5 dargestellt, weist das Sonnenrad 38 eine Ringnut 5 2 an seiner Innensite auf, die zur Aufnahme eines herkömmlichen "Treibers" für eine Rücktrittbremse dient. Voneinander in Abstand befindliche Ausnehmungen 54 dienen zur Aufnahme von Sperrstiften (nicht gezeigt) derart, daß sich das Sonnenrad 38 mit dem Treiber als eine Einheit dreht, jedoch können die beiden leicht zur Wartung und dgl. voneinander getrennt werden. Das Sonnenrad 38 kann ferner vorteilhaft mit einer Aussenkung (wie bei 5 3 gezeigt), versehen werden, um ein Lager für die Achse des getriebenen Rades (nicht gezeigt) aufzunehmen. Ein typisches Sonnenrad 38 kann die folgenden Abmessungen haben: Durchmessertexlung 12; Flankendurchmesser 50, 80 mm (2,0 "); Eingriffswinkel 20°; Kopfhöhe 1,6942 mm (0,0667 «) und Fußhöhe 2,1158 mm (0,0833 ").

In Fig. 6 und 7 (die eine rechte und eine linke Seitenansicht geben) ist eine Anordnung dargestellt, bei welcher ein Bremsband mit Bezug auf den Rahmen 30 so angeordnet werden kann, daß es eine geregelte Drehung des Aussenrades 40 bewirkt. Die dargestellte Anordnung weist eine Strebe 5 6 auf, die an einer Platte 58 befestigt ist, welche eine öffnung 60 aufweist, durch die die Hinterachse (nicht gezeigt) hindurchgeführt werden kann. An den Enden der Strebe 5 6 sind zylindrische Klemmschellen 62, 64 vorgesehen, die an einem entsprechenden Abschnitt des Rohrrahmens 30 festgespannt werden können. Wie sich am besten aus Fig. 7 und 8 ergibt, ist an der Platte 58 ein Bauelement 66 in Form eines etwas kurzen Stücks Winkeleisen od. dgl. angebracht. Das Bauelement 6 6 dient als starre Lagerung für die Drehachse 68 des Bremshebelarms An dem einen Ende des Hebelarms 70 ist das eine Ende eines Drahtseils 72 befestigt, das von der gleichen Art wie die Seile sein kann, die gewöhnlich für Felgenbremsen bei Fahrrädern verwendet wird. Das andere Ende des Seils 72 ist natürlich mit einem handbetätigbaren Einstellorgan 82 (Fig. 1) verbunden, das an einer geeigneten Stelle am Rahmen 30 ange-

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ordnet ist. Mit dem anderen Ende des Hebelarms 70 ist das schwimmende Ende eines Bremsbandes 74 gelenkig verbunden. Wie in Fig. 7 ersichtlich ist, wird, wenn das Seil 7 2 nach oben gezogen wird, der Hebelarm 70 im Uhrzeigersinn verschwenkt, wodurch die beiden Enden des Bremsbandes 74 zusammengezogen werden, so daß das Bremsband eine Bremskraft auf die Umfangsfläche 50 des Aussenrades 40 ausübt. Eine Feder 78 belastet normalerweise das vordere Ende des Hebelarms 70 nach unten und das hintere Ende nach oben, so daß das Bremsband 74 in einer nicht bremsenden gelösten Stellung gehalten wird. Die erforderliche Bewegung des schwimmenden Endes 76 zum festen Ende des Bremsbandes 74 ist normalerweise ziemlich gering, d.h. sie beträgt etwa 0,25 mm (0, 010 "). Dies bedeutet, daß nur eine Bewegung des Endes 76 von etwa 0,25 mm (etwa 0,010 ") zwischen einem Zustand freier Drehung des Aussenrades 40 und einem Zustand des letzteren, in welchem es gegen eine Drehung mit Bezug auf den Rahmen 30 festgehalten ist, erforderlich ist.

Fig, 9 zeigt eine andere Ansicht eines Teils der Anordnung, die dazu verwendet werden kann, eine wahlweise Verzögerung des Aussenrades 40 herbeizuführen. Die Klemme 78 hält das Winkelstück 66 sicher an einem waagrechten Teil des Rahmens 30, wodurch das eine Ende des Bremsbandes 74 starr am Rahmen gehalten wird. Obwohl in dieser besonderen Figur nicht gezeigt, ist das von Hand betätigbare Seil 72 durch einen Bund 80 hindurchgeführt, wo es dann mit dem Bremshebelarm 70 verbunden ist.

Eine andere Ausführungsform einer Einrichtung zur wahlweisen Verzögerung des Aussenrades umfaßt eine Art hydraulischer Anlage. Wie schematischer in Fig. 10 dargestellt, enthält eingeschlossener hydraulischer Kreis 100 eine Verdrängerpumpe 102, welche mit dem Aussenrad 4OA beispielsweise durch ein Ritzel 104 gekuppelt ist, das auf einer Welle an einer

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Stelle angeordnet ist, an welcher es mit der Aussenverzahnung des Aussenrades 10A in Eingriff steht. Wenn den Planetenträger 34 durch die Bedienung der Tretkurbel des Fahrrades ein Drehmoment mitgeteilt wird, so hat dies zur Folge, daß die Planetenräder und das Aussenrad 4OA als eine Einheit gedreht werden. Das Aussenritzel 104 wird daher durch das sich drehende Aussenrad 4OA angetrieben, so daß die Verdrängerpumpe eine Flüssigkeit durch den geschlossenen Kreis 100 in Umlauf setzt. Dieser Zustand kann unbegrenzt andauern, wenn nicht ein verstellbares Strömungsregelventil 106 im hydraulischen Kreis zwischen der Pumpe 102 und einem BehäSer 122 vorgesehen ist. Ein von Hand bedienbarer Hebel 110 kann am Fahrradrahmen an einer bequem erreichbaren Stelle so befestigt werden, daß er leicht während des Betriebs des Fahrrades bewegt werden kann, um einen Kolben 112 innerhalb eines Ventils 106 zu verstellen. Je nach der Stellung des Kolbens 112 ist die Flüssigkeitsströmung durch das Strömungsregelventil 106 groß oder klein und ist der Druck im Kreis 100 vor dem Ventil 106 niedrig oder hoch. Wenn der Kolben 112 in eine solche Stellung bewegt wird, daß die Strömung durch das Ventil 106 völlig gesperrt ist, kommt die Pumpe 102 zum Stillstand und damit auch das Ritzel 104, wodurch eine weitere Drehung des Aussenrades 4OA verhindertwird. Damit wird das gleiche Ergebnis wie bei der mechanischen Ausführungsform nach Fig. 7 erzielt, wenn das Bremsband 74 so eng um die Umfangsflache 50 geschlossen wird, daß sie sich nicht drehen kann. Das Ventil 106 kann natürlich etwas geöffnet werden, um eine modulierte Flüssigkeitsströmung durch den Kreis 100 und damit eine geregelte Drehung des Aussenrades 4OA zu ermöglichen. Wenn das Aussenrad 4OA am Rahmen festgehalten wird, ist das Übersetzungsverhältnis zwischen der treibenden Tretkurbel und dem getriebenen Hinterrad das "übliche" Obersetzungsverhältnis, z.B. 1 ; 4, wenn dies auch herkömmlich als 4:1- Ober-

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Setzungsverhältnis ausgedrückt wird. Dieses Übersetzungsverhältnis dürfte als Hochleistungsverhältnis zu betrachten sein, das bei jungen Leuten wegen der raschen Beschleunigung, die es ermöglicht, wenn eine nahezu unbegrenzte Quelle körperlicher Energie angenommen wird, beliebt ist. Ältere Personen dürften es vorziehen, das Ventil 106 ziemlich weit zu öffnen, um einen Schlupf des Aussenrades zu ermöglichen und das Treten des Pedals viel leichter zu machen, Für jede gegebene Einstellung des Ventils 106 durch die Kurbel 110 nimmt das auf das getriebene Rad übertragene Drehmoment zu, wenn die beim Treten der Pedale aufgewendete Arbeit zunimmt.

Wenn eine Person erstmalig beginnt, auf einem Fahrrad mit einem erfindungsgemäßen Planetengetriebe zu fahren, dürfte sie nicht in der Lage sein, durch den Kraftaufwand an den Pedalen festzustellen, ob sich das Aussenrad im Stillstand befindet oder nicht - angenommen, daß sie die Regelorgane so einzustellen wünscht, daß es sich im Stillstand befindet. Als wahlweises Zubehör kann daher in Form einer elastischen Platte 41 vorgesehen werden, die am Rahmen 30 hängend angebracht werden kann, und mit Reibung gegen eine freiliegende Seite des Aussenrades anliegt (siehe Fig. 4), Eine Riffelung od. dgl. auf der Fläche, gegen welche die Reibung stattfindet, kann Schwingungen der Platte bzw. Klappe Ul verursachen, deren Frequenz eine Funktion der Drehgeschwindigkeit des Aussenrades ist. Natürlich befindet sich, wenn durch die Klappe 41 kein Geräusch erzeugt wird, das Aussenrad mit Bezug auf den Rahmen im Stillstand. Wenn die Klemmschelle 43 mit Bezug auf den Rahmen 30 verdreht wird, kann wahlweise die Stärke des durch die Klappe 41 erzeugten Geräusches erhöht oder verringert werden.

Ein anderes (oder zusätzliches) Strömungsregelorgan ist in schematischer Darstellung in Fig. 10 in einem parallelen Schenkel des hydraulischen Kreises gezeigt, in welchem ein Druckregel-

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ventil 116 vorgesehen ist. Dieses Ventil 116 ist wie das Ventil 106 durch einen Handhebel 120 und ein Seil 121 verstellbar. Bei einer gegebenen Einstellung bewirkt das Ventil die Übertragung eines konstanten Drehmoments auf das getriebene Rad - aus dem Grunde, daß seine Druckentspannungsfunktion einen unerwünschten Druckaufbau im Kreis 100 verhindert. Mit anderen Worten, es kann durch eine entsprechende Einstellung des Hebels 120 im Kreis 100 jeder gewünschte Flüssigkeitsdruck erzielt werden, der sich im Kreis aufbaut, wenn Drehmoment im Planetenträger zugeführt wird. Dieser Druck kann als gewünschter Drehmomentdruck bezeichnet werden, das ist der Druck, der sich aus dem ausgeübten Drehmoment ergibt. Da mit einem Druckregelventil 116 ein konstantes Drehmoment erhalten werden kann, dürfte ein hydraulisches System, bei dem ein solches Ventil verwendet wird, das Interesse von Ärzten finden,(insbesondere von HerzSpezialisten) die ihren Patienten Übungen empfehlen, die jedoch nicht zu anstrengend sein sollen. Wenn ein Radfahrer versucht, die Pedale zu hart zu treten, wird jede Druckzunahme unmittelbar unterstromseitig der Pumpe 102 durch das Ventil 116 entspannt und wird mehr Flüssigkeit durch den Kreis 100 gepumpt, jedoch empfindet der Fahrer keinen erhöhten Widerstand - nachdem er das durch den Hebel 120 bestimmte Plateau erreicht hat. Zur weiteren Erläuterung sei angenommen, daß ein Radfahrer mit beispielsweise 16 km/h (10 mph) auf einer waagrechten Fahrbahn fährt und das Ventil 116 so eingestellt ist, daß es gerade noch das Aussenrad im Stillstand hält. Wenn er auf eine Steigung kommt, tritt er seine Pedale wie vor, jedoch verlangsamt sich sein Fahrrad. Dies ist dadurch bedingt, daß das gleiche Drehmoment durch sein konstantes Pedaltreten zur Verfügung steht, jedoch der Drehmomentbedarf am Hinterrad erhöht ist. Hierauf beginnt sich das Aussenrad HOA zu drehen (im Uhrzeigersinn in Fig. 10) mit einer Geschwindigkeit, die durch den Drehmomentbedarf für den Vortrieb

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des Fahrrades bestimmt wird. Durch eine Drehung des Aussenrades 1OA wird normalerweise das Ritzel 104 zur Drehung angetrieben, wodurch die Pumpe 102 angetrieben wird, was natürlich eine Druckerhöhung im Kreis 100 zur Folge haben würde. Das Ventil 116 verhindert eine solche Druckerhöhung dadurch, daß es sich etwas öffnet, um eine Flüssigkeitsströmung im Kreis 100 zu ermöglichen. Der Umlauf von Flüssigkeit im Kreis 100 ist derart, daß das Aussenrad HOA sich um einen Betrag drehen kann, der notwendig ist, um den für den Antrieb des Hinterrades erforderlichen mechanischen Vorteil zu erzielen. Für ein Zweirad kann die Vorwärtsgeschwindigkeit bergauf so langsam werden, daß die Aufrechterhaltung des Gleichgewichts schwierig wird, worauf der Radfahrer entweder die Feder 118 zusammendrücken kann (wodurch der Druck im Kreis 100 erhöht wird, so daß er fester treten muß) oder einfach vom Fahrrad absteigt und zu Fuß geht. Bei einem Dreirad- oder Vierrad-Fahrrad (in welchen Fällen die Aufrechterhaltung des Gleichgewichts auf dem Fahrzeug kein Problem darstellt) wird bei einer gegebenen Einstellung des Ventils 116 das Fahrrad lediglich verlangsamt, bis die Vorwärtsgeschwindigkeit bergauf der von dem Radfahrer geleisteten Arbeit entspricht. Dies kann bedeuten, daß das Fahrrad sich auf 13,10 oder sogar auf 1,6 km/h (8,6 oder sogar 1 mph) verlangsamt, so daß die Fahrgeschwindigkeit geringer als die normale Fußgängergeschwindigkeit wird. Wenn der Radfahrer wieder eine ebene Fahrbahn erreicht, beschleunigt sich sein Fahrzeug beim Treten der Pedale mit gleichbleibender Geschwindigkeit automatisch. Wenn der Radfahrer ein Gefälle erreicht, kann er im Leerlauf in der gleichen Weise wie bei herkömmlichen Fahrrädern abwärtsrollen. Eine normale Ausführungsform des Ventils 116 besitzt eine Feder, die den Aufbau eines Druckes von beispielsweise 14 kp/cm (200 psi) im Kreis 100 ermöglicht, wenn die Feder voll zusammenge-

drückt ist, und den Aufbau eines Druckes von 7 kp/cm (100 psi)

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bei halb zusammengedrückter Feder, während sich kein Druck aufbaut, wenn das Ventil offen ist.

Wenn eine hydraulische Ausführungsform verwendet wird, bei welcher sowohl ein Strömungsregelventil 106 als auch ein Druckregelventil 116 eingebaut sind, muß das eine Ventil richtig eingestellt werden, um vollen Nutzen aus dem anderen ziehen zu können. Daher soll, wenn das Strömungsregelventil 106 verwendet werden soll, um das Obersetzungsverhältnis von Zeit zu Zeit einzustellen, das Ventil 116 in seine Stellung für den höchsten Druck dadurch gebracht werden, daß die Feder 118 durch eine Rückwärtsbewegung des Handhebels 120 voll zusammengedrückt wird. In gleicher Weise muß, wenn das Druckregelventil 116 wegen seiher besonderen Vorteile ausgenutzt werden soll, das Ventil 106 voll geschlossen werden. Wenn beide Ventile 106 und 116 voll geschlossen gehalten werden, ist das Aussenrad gesperrt und wird nur ein Übersetzungsverhältnis erhalten.

Da die beiden Ventile 106, 116 unabhängig voneinander betätigt werden können, ist es ohne weiteresmöglich, bei einem pedalgetriebenen Fahrzeug nur eines der Ventile einzubauen* Wenn der spätere Einbau des anderen Ventils ermöglicht werden soll, können T-Fittings in den Leitungen vorgesehen werden, und geeignete Stopfen in die nicht benutzten öffnungen der T-Fittings eingesetzt werden, um sie zu blockieren, bis sie benötigt werden.

Ein geeigneter Platz für den Behälter 122 bei einem Fahrrad ist unmittelbar unterhalb des Sitzes und innerhalb des Rahmens geschützt. Der Behälter 122 wird gewöhnlich zur Atmosphäre entlüftet und enthält gewöhnlich etwa 0,28 1 (etwa 1/2 Pint) Flüssigkeit, wie Kraftfahrzeug-Bremsflüssigkeit, Getriebeöl, Leichtöl u, dgl.. Es ist vorteilhaft, wenn der Behälter mit äusseren Kühlrippen versehen ist, um die Ableitung der Wärme zu unter-

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stützen, die durch die Pumparbeit entsteht.

Wie in Fig. 11 und 12 gezeigt, ist eine geeignete Anbaustelle für die hydraulische Pumpe 102 eine Halterung 12H, welche durch Rohrschellen 126, 128 sowie durch eine Lasche 130 starr am Rahmen gehalten wird, welch letztere eine öffnung 132 aufweist, die die Hinterradachse umgibt. In der Förderleitung der Pumpe 102 ist zweckmässig ein Rückschlagventil 13t vorgesehen, um zu verhindern, daß das Aussenrad in der Rückwärtsrichtung gedreht wird (wofür die Neigung beim Anziehen einer Rücktrittsbremse besteht).

Im Betrieb des vorangehend beschriebenen Mehrgang-Getriebes ist ein bestimmtes maximales oder "konstruktives" Übersetzungsverhältnis in das Getriebe durch die Wahl der Zahnradgrößen eingebaut. Dieses kann leicht festgelegt werden mit etwa 4 : 1. Im Betrieb wird dieses konstruktive Obersetzungsverhältnis dadurch erzielt, daß das Aussenrad am Rahmen gesperrt wird, während das Kettenrad gedreht wird. Wenn eine Drehung des Aussenrades mit Bezug auf den Rahmen ermöglicht wird, so wird hierdurch das erzielte Antriebsverhältnis (Zahl der Umdrehungen des Sonnenrades dividiert durch die Zahl der Umdrehungen des Trägers) verringert, jedoch wird das Antdebsdrehmoment, das auf das Rad übertragen wird, je Kilopond des am Pedal ausgeübten Drehmoments erhöht. Dies ist in der Leistungskurve der Fig. 13 dargestellt.

Bei einer"mechanischen" Ausführungsform des Getriebes, bei welcher ein Bremsorgan (ein Band, ein Klotz oder Klötze, eine Backe bzw. Backen od. dgl.) zur Regelung der Aussenraddrehung verwendet wird und bei welcher eine Rücktrittbremse vorgesehen ist, kann es wünschenswert sein, einen Sperrmechanismus einzubauen, um eine relative Rückwärts-

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drehung des Aussenrades mit Bezug auf den Planetenträger auszuschließen. In Fig.. IU ist eine Klinke 130 gezeigt, die auf dem Planetenträger 3Ί so angeordnet ist, daß sie eine Drehung des Aussenrades im Gegenzeigersinn mit Bezug auf den Träger zuläßt, jedoch eine Uhrzeigersinndrehung (mit Bezug auf den Träger) verhindert. Die Wirkung dieser Anordnung ist, daß das Aussenrad mit dem Träger beim Rückwärtstreten gekoppelt wird, wodurch in höherem Maße gewährleistet vird, daß das Fahrrad rasch aus einer Ruhestellung angefahren werden kann, selbst wenn der Handhebel nicht optimal eingestellt ist. Durch die Klinke 130 wird ferner sichergestellt, daß zwangsläufig eine Betätigung der Rücktrittbremse unabhängig von der Einstellung jedes Handhebels erfolgt.

Anstatt die Klinke 130 auf dem Planetenträger anzuordnen, ist es möglich, eine Klinke am Rahmen 30 in nahezu der gleichen Weise anzuordnen, wie die in Fig. <+ gezeigte elastische Klappe. In der Tat würde eine starre federbelastete Klinke dem gleichen Zweck wie die vorerwähnte Klappe dienen, wenn sie dem Radfahrer ein hörbares Signal über die Arbeitsweise seines Getriebes gibt. Eine am Rahmen angebrachte Klinke würde eine Rückwärtsdrehung des Aussenrades mit Bezug auf den Rahmen ausschließen, jedoch nicht eine Drehung in der einen oder in der anderen Richtung des Planetenträgers mit Bezug auf das Aussenrad verhindern. Eine solche Anordnung schließt daher nicht die hohen Drehmomentwerte aus, die bei Antriebsverhältnissen verfügbar sind, die niedriger als 1 : 1 sind. (Diese hohen Werte ergeben sich aus der graphischen Darstellung von Fig. 13), In der Praxis kann ein stabiles Fahrzeug mit drei oder mehreren Rädern, das mit einer am Rahmen gelagerten Klinke versehen ist, über eine steile Steigung im Schneckengang gefahren werden, während der Fahrer mit der gleichen Geschwindigkeit arbeitet, wie er es auf ebener Fahrbahn tut.

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Bei wieder einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann ein Fahrradgetriebe zum Einbau in einen herkömmlichen Rahmen an einer weiter vorne liegenden Stellung angepaßt werden, an welcher gewöhnlich die Tretkurbel angeordnet ist. Bei einer solchen Ausführungsform ist die Tretkurbel Coder ihre Achse) mit dem Planetenträger verkeilt, so daß sie sich gemeinsam drehen« Das Sonnenrad schwimmt über die Kurbelachse und ist am vorderen Kettenrad befestigt. Eine Kette od. dgl. würde dann das vordere Kettenrad mit dem hinteren Kettenrad verbinden, wie dies bei dem herkömmlichen Fahrrad mit einem einzigen Gang üblich ist· Wie vor ist ein Bremsorgan der vorangehend beschriebenen Art zur wahlweisen Regelung der Drehung des mit Bezug auf den Rahmen aussen gelagerten Aussenrades vorgesehen. Aus dem Vorangehenden ist erkennbar, daß eine solche Ausführungsform eine relativ leichte Abänderung eines Eingang-Fahrrades in ein Mehrgang-Fahrrad ermöglicht.

Obwohl im Vorangehenden nur die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung mit näheren Einzelheiten offenbart sind, läßt sich , für den Fachmann erkennen, daß innerhalb des Rahmens der Erfindung verschiedene Abänderungen vorgenommen werden können. Die dargestellten besonderen Anordnungen wurden nur beispielsweise beschrieben und sind nicht beschränkend auszulegen.

Patentansprüche:

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Claims

P atentansprüche

1, Pedalgetriebenes Fahrzeug mit einem Rahmen und mindestens einem getriebenen Rad, sowie einem Regelgetriebe mit einem Planetenrädersatz, gekennzeichnet durch

(a) ein einziges Sonnenrad, das mit dem anzutreibenden fahrbaren Rad in Antriebsverbindung gebracht werden kann;

(b) ein innenverzahntes Aussenrad, das mit Bezug auf den Rahmen an einer solchen Stelle drehbar gelagert ist, daß es sich ausserhalb des getriebenen Fahrbahnrades befindet;

(c) mindestens zwei Planetenräder, die ständig mit dem Sonnenrad und mit dem Aussenrad in Eingriff stehen;

(d) ein Träger, auf dem die Planetenräder drehbar gelagert sind;

(e) eine Abdeckplatte, die zu dem Planetonträger gleichachsig ist und sich in einem Abstand von diesem befindet, der etwas größer als die Dicke der Planetenräder ist, welche Abdeckplatte so befestigt ist, daß die Planetenräder zwischen dem Planetenträger und der Abdeckplatte gehalten werden, und das Aussenrad mit Bezug auf den Rahmen zwischen den Planetenträgern und der Abdeckplatte schwimmend gelagert ist}

(f) Mittel zur Drehmomentübertragung von mindestens einem Pedal zum Planetenträger, so daß der auf das Pedal wirkende Fahrer dem Planetenträger ein Drehmoment mitteilen kann und dieser sich daher dreht} und

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(g) ein von Hand betätigbares Regelorgan zur Regelung des Betrages der Drehung, den das Aussenrad mit Bezug auf den Rahmen ausführen kann derart, daß die Drehgeschwindigkeit des Sonnenrades und damit die Drehgeschwindigkeit des getriebenen Fahrbahnrades dadurch beeinflußt werden kann, daß der Schlupf des Aussenrades bei der Drehinonientausübung auf den P lane ten träger geregelt wird, welcher Schlupf mit einer Vielzahl von stufenlosen Teilbeträgen beginnend mit dem Schlupf Null verstellbar ist.

2, Pedalgetriebenes Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelorgan zur Regelung der Drehung des Aussenrades durch ein mechanisches System gebildet wird, das ein Seil aufweist, welches sich zwischen einem handbetätigbaren Regelelement und einer Bremseinrichtung erstreckt, die durch Reibung am Umfang des Aussenrades angreifen kann.

3. Pedalgetriebenes Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelorgan durch ein hydraulisches System gebildet wird, das eine Verdrängerpumpe in einem geschlossenen Kreis aufweist, welche Pumpe mit dem Aussenrad gekoppelt ist, und ferner ein verstellbares Strömungsdrosselorgan in dem geschlossenen hydraulischen Kreis aufweist, wobei durch die Drosselung der Strömung des hydraulischen Mediums im Kreis die Pumpe verlangsamt werden kann, was wiederum eine verlangsamte Drehung des Aussenrades bewirkt.

Vorrichtung zum Erzielen einer Vielzahl von Antriebsverhält-

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nissen zwischen einer Tretkurbel und einem getriebenen Fahrbahnrad eines pedalgetriebenen Fahrzeugs und zum Anbringen ausserhalb der Fahrbahnradnabe, gekennzeichnet durch

(a) ein Kettenrad für den Antrieb durch eine Kette, die mit einer Tretkurbel verbunden ist, welches Kettenrad drehfest auf mindestens einer Achse angeordnet ist, auf der ein Planetenrad gelagert ist derart, daß das Kettenrad die Funktion eines Trägers in einem Planetengetriebe hat;

Cb) ein innenverzahntes Aussenrad, das zur Drehung mit Bezug auf den Fahrzeugrahmen gelagert ist und das eine Umfangsflache aufweist, deren Gestaltung für den Angriff eines am Rahmen angebrachten Verzögerungsorgans angepaßt ist, welches Verzögerungsorgan wahlweise die Drehung des Aissenrades in stufenlosen Teilbeträgen verzögern kann, und das Aussenrad ständig in Eingriff mit dem Planetenrad steht·,

(c) ein Sonnenrad, das konzentrisch zur Achse des getriebenen Fahrbahnrades angeordnet werden kann und das Mittel für den Antriebseingriff mit dem zu treibenden Fahrbahnrad aufweist; und

(d) ein handbetätigbares Regelorgan zur Betätigung des Verzögerung sorgans zur wahlweisen Verzögerung der Drehung des Aussenrades, so daß das vom Pedal auf das Kettenrad übertragene Drehmoment dem Fahrbahnrad in einer Weise mitgeteilt wird, die durch die relative Drehung zwischen dem Auisenrad und dem Fahrzeugrahmen bestimmt wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch U, dadurch gekennzeichnet, daß das Verzögerungsorgan durch ein Reibungsband gebildet

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das einen wesentlichen Teil des Aussenrades umgibt, dessen Umfangsflache entsprechend der Innenfläche des Bremsbandes gestaltet ist.

Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verzögerungsorgan durch eine hydraulische Pumpe gebildet wird, die eine Aussenwelle aufweist, auf der ein Zahnrad befestigt ist, und das Aussenrad mit einer Aussenverzahnung versehen ist, die mit dem auf der Pumpenwelle befestigten Zahnrad in Eingriff steht.

7, Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Handeinstellorgane vorgesehen sind, von denen das eine über ein veränderliches Druckregelventil wirkt.

8. Mehrgängiges Fahrradgetriebe in Form eines Planetengetriebes zur Anordnung ausserhalb einer Fahrbahnradnabe, gekennzeichnet durch

(a) ein einziges Sonnenrad, das konzentrisch zur Hinterachse des Fahrrades angeordnet ist und eine Bohrung zur Aufnahme der Achse und eines Lagers für diese aufweist und ferner mit Mitteln für den Antriebseingriff mit dem hinteren Fahrbahnrad versehen ist}

(b) einen Planetenträger, der durch eine Tretkurbel angetrieben werden kann und mit mindestens einer Achse versehen ist, auf der ein Planetenrad gelgert ist, das in ständigem Eingriff mit dem Sonnenrad steht;

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(c) ein innenverzahntes Aussenrad, das zum ständigen Eingriff mit allen Planetenrädern gelagert ist;

(d) eine Halterung die am Fahrradrahmen benachbart dem Aussenrad starr befestigt ist;

(e) eine Einrichtung zur regelbaren Beeinflussung der zulässigen Drehung des Aussenrades mit Bezug auf die Halterung derart, daß die Drehung des Sonnenrades, wenn der Planetenträger angetrieben wird, eine Funktion der zugelassenen Drehung des Aussenrades ist; und

(f) ein handbetätigbares Organ, das am Fahrzeugrahmen befestigt ist und eine funktioneile Verbindung mit der erwähnten Einrichtung zur Beeinflussung der Drehung des Aussenrades hat.

9, Getriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das von Hand betätigbare Organ einen Hebelarm aufweist, der aus einer ersten Endetellung, in welcher sich das Aussenrad frei mit Bezug auf die Halterung drehen kann, in eine zweite Endstellung beweglich ist, in welcher das Aussenrad sich nicht mit Bezug auf die Halterung drehen kann, und eine unendliche Zahl von Zwischenstellungen zwischen der ersten und der zweiten Endstellung vorgesehen ist.

10. Fahrradgetriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Beeinflussung der Drehung des Aussenrades ein längliches Bremsband aufweist, das um den Umfang des Aussenrades herum angeordnet ist und ein verankertes Ende sowie ein schwimmendes Ende aufweist, wobei das handbetätigbare Organ mit dem schwimmenden Ende des Bremsbandes durch ein Seil verbunden ist.

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11, Fahrradgetriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Beeinflussung der Drehung des Aussenrades einen geschlossenen hydraulischen Kreis aufweist, in welchem sich eine Verdrängerpumpe mit einer äusseren Welle befindet, die sich in direktem Verhältnis zum Aussenrad drehen kann, und das handbetätigbare Organ mit einem Strömungsdrosselorgan im hydraulischen Kreis verbunden ist derart, daß durch die Regelung der Menge der durch den hydraulischen Kreis umlaufenden Flüssigkeit die Drehung der Aussenwelle beeinflußt wird, wodurch wiederum die Drehung des Aussenrades sowie des Sonnenrades beeinflußt wird, wenn ein Drehmoment auf den Planetenträger ausgeübt wird.

12, In einem Pedal getriebenen Fahrzeug ein Rahmen, mindestens zwei tragende Fahrbahnräder und eine getriebene Fahrbahnradnabe, ein regelbares Antriebssystem, gekennzeichnet durch: (a) einen Planetenrädersatz, der benachbart der getriebenen Fahrbahnradnabe und ausserhalb derselben angeordnet ist und ein Sonnenrad, ein Aussenrad und zumindest ein auf einem Träger drehbar gelagertes Planetenrad aufweist, wobei das Sonnenrad mit der Fahrbahnradnabe für den Antrieb derselben gekuppelt werden kann; Cb) eine Tretkurbel, die mit dem Planetenradträger Antriebsverbindung hat, so daß das durch die Tretkurbel erzeugte Drehmoment auf den Planetenradträger übertragen werden kann;

(c) eine Drehungsregeleinrichtung, die ausserhalb des Aussenrades angeordnet und am Rahmen befestigt ist und zur Beeinflussung der für das Aussenrad zugelassenen Drehung, wenn sich der Planetenradträger dreht, dient;

(d) ein handbetätigbares Regelorgan, das mit der Drehungs-

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regeleinrichtung zur Einstellung der Wirksamkeit der letzteren verbunden ist, derart, daß die Drehgeschwindigkeit des Sonnenrades eine Funktion der Drehung ist, die für das Aussenrad zugelassen wird.

13. Regelbares Antriebssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das handbetätigbare Regelorgan in eine praktisch unendliche Zahl von Zwischenstellungen zwischen zwei Betriebsendstellungen gebracht werden kann, derart, daß im wesentlichen eine unendliche Zahl von Antriebsverhältnissen zwischen der Tretkurbel und der getriebenen Fahrbahnradnabe erhalten werden kann.

Regelbares Antriebssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Aussenrad eine glatte Aussenflache aufweist und das Drehungsregelorgan durch ein Bremsorgan gebildet wxkJ das wahlweise in Anlage an der erwähnten glatten Aussenfläche gebracht werden kann.

15. Regelbares Antriebssystem nach Anspruch IU, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsorgan durch ein Bremsband gebildet wird, das nahezu 360° umfaßt und gegen eine ürafangsfläche des Aussenrades anliegt.

16. Regelbares Antriebssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Aussenrad eine Aussenumfangeverzahnung aufweist und die Drehungsregeleinrichtung eine hydraulische Pumpe aufweist, welche mit einem Zahnrad ver·

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keilt ist, das mit der Aussenverzahnung des Aussenrades in Eingriff steht, um durch eine Verlangsamung der Arbeitsweise der Pumpe die Drehung des Aussenrades verlangsamen zu können.

17. Regelbares Antriebssystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Pumpe eine Verdrängerpumpe ist und das handbetätigbare Regelörgan mit einem Strömungsmodulierventil in der Förderleitung der Pumpe verbunden ist.

18, Regelbares Antriebssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Planetenrädersatz erzielbaren Antriebsverhältnisse den Bereich von etwa 0,5 : 1 - etwa ·+ : 1 umfassen und das handbetätigbare Regelorgan zur Wahl der verfügbaren Antriebsverhältnisse verstellbar ist.

19. Regelbares Antriebssystem nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch ein Sperrelement zur Anlage gegen das Aussenrad, um eine Rückwärtsdrehung des letzteren zu verhindern, wenn die Tretkurbel zurückgedreht wird.

20. Regelbares Antriebssystem nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine Klappe zur Anlage an dem Aussenrad zur Erzeugung eines Geräusches bei der Drehung des Aussenrades, so daß der Fahrer ein hörbares Signal davon erhält, ob sich das Auseenrad mit Bezug auf den Rahmen dreht oder nicht.

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21. Regelbares Antriebssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Planetenradträger eine Klinke gelagert und so belastet ist, daß sie eine Vorwärtsdrehung des Aussenrades mit Bezug auf den Planetenträger zuläßt, jedoch eine Rückwärtsdrehung desselben verhindert.

22, Regelbares Antriebssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rücktrittbremse innerhalb der Fahrbahnradnabe sowie eine Einrichtung zur Betätigung derselben vorgesehen sind, um eine Bewegung des Fahrzeugs bei einer Rückwärtsbewegung der Tretkurbel zu verhindern.

23. Regelbares Antriebssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Tretkurbel starr an einem vorderen Kettenrad befestigt ist, das seinerseits mit einem hinteren Kettenrad durch eine Kette verbunden ist, und der Planetenradträger sowie das hintere Kettenrad eine aus einem Stück bestehende Scheibe bilden.

. In Kombination mit einem Fahrrad, das einen Rahmen, ein Vorderrad sowie ein Hinterrad und eine Tretkurbel aufweist, ein Regelgetriebe, gekennzeichnet durch (a) einen Planetenrädersatz, der innerhalb eines Gehäuses benachbart dem Hinterrad enthalten ist und ein einziges Sonnenrad in Antriebsverbindung mit der Hinterradnabe, ein Aussenrad mit einer Innenverzahnung und mindestens zwei Planetenräder aufweist, die mit dem Sonnenrad und mit dem Aussenrad ständig in Eingriff stehen und auf an einem Träger befestigten Achsen dreh-

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bar gelagert sind j

(b) ein vorderes und ein hinteres Kettenrad, die durch eine Kette miteinander verbunden sind, wobei das vordere Kettenrad an der Tretkurbel befestigt ist und das hintere Kettenrad am Planetenradträger;

(c) eine Nabe, auf der das Planetengetriebegehäuse um die Hinterradachse drehbar gelagert ist, welche Nabe mit einer Ausnehmung zur Aufnahme einer der beiden Achslager versehen ist;

(d) eine Rücktrittbremse, die innerhalb der Hinterradnabe enthalten ist und durch eine Rückwärtsdrehung des Sonnenrades betätigt werden kann;

(e) eine Einrichtung zur wahlweisen Verzögerung der Drehung des Aussenrades, wenn ein Drehmoment auf den Planetenradträger ausgeübt wird derart, daß die Drehgeschwindigkeit des Sonnenrades entsprechend dem Betrag des dem Aussenrad mitgeteilten Widerstandes beeinflußt wird; und

(f) ein handbetätigbares Regelorgan, das am Rahmen angebracht und funktionell mit der Einrichtung zur Verzögerung der Drehung des Aussenrades in der Weise verbunden ist, daß die Wahl eines einer Vielzahl von Antriebsverhältnissen zwischen der Tretkurbel und dem getriebenen Fahrbahnrad möglich ist.

25. Regelgetriebe nach Anspruch 2^, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Verzögerung der Drehung des Aussenrades durch ein im wesentlichen mechanisches System gebildet wird, gekennzeichnet durch;

(a) eine Halterung, die am Rahmen benachbart dem Hinterrad angeordnet ist;

(b) ein Bremsband, welches die Umfangsfläche des Aussenrades

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umgibt und dessen eines Ende verankert ist, während das andere Ende mit einem Hebelarm verbunden ist, der auf der Halterung schwenkbar gelagert ist;

(c) eine Feder zur Belastung des Hebelarms in der Weise, daß das Bremsband mit Bezug auf das Aussenrad erweitert ist, so daß das letztere eine praktisch unbehinderte Drehung ausführen kann; und

(d) ein Seil, das an seinem einen Ende mit dem Hebelarm verbunden ist, um an diesem einen Zug entgegengesetzt der Federwirkung ausüben zu können, durch welchen das Bremsband um das Aussenrad herum verengt werden kann, um das letztere zu verzögern, während das Seil an seinem anderen Ende mit dem handbetätigbaren Regelorgan verbunden ist.

26. Regelgetriebe nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Verzögerung der Drehung des Aussenrades durch ein im wesentlichen hydraulisches System gebildet wird, gekennzeichnet durch:

(a) eine hydraulische Verdrängerpumpe, die am Fahrradrahmen angebraht ist und sich in einem geschlossenen hydraulischen Kreis befindet, so daß die Pumpe Flüssigkeit durch den Kreis in Umlauf setzen kann;

(b) ein positives Reibungselement, das an der äusseren Umfangsfläche des Aussenrades anliegt und ferner mit einem drehbaren Element der Pumpe zusammenwirkt, so daß durch eine Verlangsamung der Drehung des drehbaren Elements eine verlangsamte Drehung des positiven Reibungselements herbeigeführt wird;

(c) ein Ventil in dem hydraulischen Kreis zur Regelung des

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Flüssigkeitsumlaufs im Kreis und

(d) ein Seil, das an seinem einen Ende mit dem Ventil zur Verstellung der öffnung desselben verbunden ist und an seinem anderen Ende mit dem handbetätigbaren Regelorgan.

27« Regelgetriebe nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil ein Ein/Aus-Strömungsregelventil ist, das moduliert werden kann.

28. Regelgetriebe nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil ein Druckregelventil ist.

29, Regelgetriebe nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil des hydraulischen Kreises zwischen dem Pumpenauslaß und dem Pumpeneinlaß durch zwei parallele Schenkel gebildet wild, von denen sich in dem einen ein Ein/Aus-Strömungsregelventil befindet, während in dem anderen Schenkel ein Druckregelventil vorgesehen ist.

30. Regelgetriebe nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß in dem hydraulischen Kreis ein Rückschlagventil vorgesehen ist, das nur einen Einwegbetrieb der Pumpe zuläßt, so daß nur eine Vorwärtsdrehung des Aussenrades stattfinden kann.

31. Regelgetriebe nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet,

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daß in dem hydraulischen Kreis ein Behälter vorgesehen ist, der äussere Kühlrippen aufweist, um den Wärmeübergang von dem hydraulischen Medium zur umgebenden Luft zu begünstigen.

32. Mehrgang-Fahrradgetriebe in Form eines Planetengetriebes zur Anordnung benachbart den Tretkurbeln, gekennzeichnet durch

(a) ein einziges Sonnenrad zur konzentrischen Anordnung auf der &ö.le, welche die beiden Tretkurbeln des Fahrrades verbindet, welches Sonnenrad sich über die Tretkurbelnabe ausreichend weit hinaus erstreckt, um Antriebseingriff mit einem Planetenrad zu haben, und welches Sonnenrad starr mit dem vorderen Kettenrad verbunden ist, durch das eine Kette angetrieben werden kann, die über ein hinteres Kettenrad herumgelegt ist, das mit dem Hinterrad verbunden ist;

(b) einen Planetenradträger, der zwischen den beiden Tretkurbeln angeordnet und starr an diesen befestigt ist, welcher Planetenträger mindestens eine Achse trägt, auf welcher ein Planetenrad gelagert ist, das ständig mit dem Sonnenrad in Eingriff steht;

(c) ein innenverzahntes Aussenrad, das zum ständigen Eingriff mit allen Planetenrädern gelagert ist;

(d) eine Halterung, die am Fahrradrahmen benachbart dem Aussenrad starr befestigt ist;

(e) eine Einrichtung zur regelbaren Beeinflussung der zulässigen Drehung des Aussenrades in Bezug auf die Halterung derart, daß die Drehung des Sonnenrades, wenn der Planetenträger angetrieben wird, eine Funktion der zulässigen Drehung des Aussenrades ist;

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und

Cf) ein handbetätigtes Organ zur Befestigung am Fahrradrahmen mit einer funktioneilen Verbindung mit
der erwähnten Einrichtung zur Beeinflussung der Drehung des Aussenrades,

33. Getriebe nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß das handbetätigbare Organ durch einen Hebelarm gebildet wird, der aus einer ersten Endstellung, in welcher das Aussenrad unbehinderten Schlupf mit Bezug auf die Halterung hat, in eine zweite Endstellung bewegt werden
kann, in welcher das Aussenrad an der Halterung gesperrt ist, und eine im wesentlichen unbegrenzte Zahl von
Zwischenstellungen zwischen der ersten und der zweiten Endstellung möglich ist.

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