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Vorrichtung zum Betätigen einer Bremse
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eines Fahrrades durch Rücktreten der Tretkurbeln Die Erfindung bezieht
sich auf eine Vorrichtung zum Betätigen einer Bremse eines Fahrrades durch Rtoktreten
der Tretkurbeln.
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In der Regel werden zumindest Standardfahrräder ohne Schaltung oder
mit einer Hinterradnabenschaltung durch Rücktreten der Tretkurbeln gebremst, wobei
über die Antriebskette eine in der Hinterradnabe befindliche Rücktrittbremse betätigt
wird.
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Bei Fahrrädern mit Xettenschaltungen ist ein Bremsen durch Rücktreten
der Tretkurbeln problematisch. So sind komplizierte und sensible Hebel- und Federvorrichtungen
geschaffen worden (z. B. A-PS 156 197; ZS Radmarkt Nr. 1/1980, Seite 65), mit deren
Hilfe sichergestellt werden soll, daß die im Hinblick auf die Kettenschaltung über
Spannvorrichtungen gespannte Antriebskette auch dann, wenn zur Bettigung der Rücktrittbremse
die Tretkurbeln rückwärts getreten werden, so weit gespannt bleibt, daß die Kette
nicht abspringen kann. Bekannt ist auch ein Fahrrad mit Kettenschaltung (US-PS 4
182 194),bei dem zur Betätigung einer in der Rinterradnabe untergebrachten Rücktrittbremse
eine von der Antriebskette unabhängige zusätzliche Bremskette vorgesehen ist, über
die ein an den Tretkurbeln befestigtes zusätzliches Kettenrad kraftschtssig mit
einem in der Hinterradnabe unabhängig und völlig getrennt von den dortigen Antriebszahnrädern
angeordneten zusätzliches
Zahnrad verbunden ist, über welches die
in der Hinterradnabe angeordnete R<icktrittbremse betätigt wird.
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Diese bekannten Anordnungen sind alle vergleichsweise kompliziert
und darüber hinaus nur bei solchen Fahrrädern anzuwenden, bei denen das vordere
Kettenrad fest mit der Tretkurbelwelle verbunden ist.
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Nicht einsetzbar sind diese bekannten Anordnungen dagegen bei Fahrrädern
mit Kettenschaltung, bei denen der Freilauf nicht wie sonst üblich im Hinterrad,
sondern im Tretkurbellager angeordnet ist und bei denen die Antriebskette ständig
mit dem Hinterrad mitläuft. Solche Anordnungen gewähren im Gegensatz zu konventionellen
Kettenschaltungen in vorteilhafter Weise ein kraftfreies Schalten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Betätigen
einer Bremse eines Fahrrades durch Rücktreten der Tretkurbeln zu schaffen, welche
insbesondere bei Fahrrädern mit solchen Kettenschaltungen eingesetzt werden kann,
-bei denen der Yreilauf im Tretkurbellager angeordnet ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale
des Patentanspruchs1 gelöst.
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Eine Klemm- oder Schalteinrichtung, welche beim Antreiben des Fahrrades
unwirksam ist, stellt beim Rücktreten der Tretkurbeln selbsttätig eine kraftschlüssige
Verbindung zwischen den Tretkurbeln oder der Tretkurbelwelle einerseits und mindestens
einem Kraftübertragungsglied her, welches zu mindestens einer mechanischen Radbremse,
z. B.
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einer Trommelbremse oder einer Felgenbremse führt.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind
in den Unteransprüchen angegeben.
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Anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele
wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.
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In der Zeichnung zeigen in schematisierter Darstellung Fig. 1 die
Seitenansicht eines Fahrrades mit Kettenschaltung, Fig. 2 eine Detailansicht dieses
Fahrrades in Richtung des in Fig. 1 mit II bezifferten Pfeilesmit einem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung, Fig. 3 eine entsprechende Ansicht dieses Details mit einem zweiten
Ausfffhrungsbeispiel der Erfindung und Fig. 4 ein Detail des Aus führungsbei spieles
gemäß Fig. 3 in Richtung des Pfeiles IV.
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In Fig. 1 ist ein Fahrrad lediglich schematisch dargestellt, wobei
sein Rahmen mit 1, Vorder- und Hinterrad mit 2 bzw. 2' und die mit ihrer Tretkurbelwelle
4 in. einem Tretkurbellager 10 gelagerten Tretkurbeln mit 3 beziffert sind. Das
mit einer nur angedeuteten Kettenschaltung 19 ausgestattete Hinterrad 2' wird über
eine Antriebskette 6 von einem vorderen Kettenrad 5 angetrieben. Dieses vordere
Kettenrad ist in den Ausfthrungsbeispielen nicht ständig, sondern nur dann, wenn
es über die Tretkurbeln 3 angetrieben wird, drehmomentenschlüssig mit der Tretkurbelwelle
4 gekoppelt. Infolge der Kopplung über die A=triebskette 6 läuft es dagegen ständig
mit dem Hinterrad 2' mit um.
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Erfindungsgemäß ist im Bereich des Tretkurbellagers 10 eine Vorrichtung
angeordnet, über welche beim Rücktreten der Tretkurbeln 3 selbsttätig eine oder
mehrere Bremsen des Fahrrades betätigt werden. Diese Vorrichtung besteht aus einer
Klemm- oder Schalteinrichtung, welche beim Rücktreten der Tretkurbeln 3 selbsttätig
eine kraftschlüssige Verbindung herstellt zwischen den Tretkurbeln 3 bzw. der Tretturbelwelle
4 einerseits und einem Kraftübertragungsglied andererseits, z. B.
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einem Gestänge 8 oder BowdenzA6en 8' bzw. 8 " , welche mit Bremsen
des Fahrzeuges, z. B. einer Trommelbremse 9 oder Felgenbremsen 9' bzw. 9"
in
Verbindung stehen.
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Im Ausfuhrungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist das vordere Kettenrad 5 über
einen bekannten Freilauf 12 mit der Tretkurbelwelle 4 gekoppelt der so ausgebildet
ist, daß eine kraft- bzw. drehmomentenschlüssige Verbindung zwischen der Tretkurbelwelle
4 und dem Kettenrad 5 nur dann hergestellt wird, wenn der Radfahrer die Tretkurbeln
3 zwecks Antriebes des Fahrrades in Vorwärtsrichtung betätigt. Neben diesem ersten
Freilauf für das vordere Kettenrad 5 ist auf der Tretkurbelwelle 4 noch ein zweiter
Freilauf 11 angeordnet, an dem die Hebelanordnung 7 befestigt ist. Dieser Freilauf
11 ist im Gegensatz zum Freilauf 12 so ausgebildet, daß durch ihn nur dann, wenn
die Tretkurbeln 3 vom Radfahrer in Rückwartsrichtung getreten werden, eine kraft-
bzw. drehmomentenschlüssige Verbindung zwischen der Tretkurbelwelle 4 und der Hebelanordnung7
hergestellt wird, so daß diese Hebelanordnung in die gleiche Richtung wie die Tretkurbeln
3, nämlich im Uhrzeigersinn geschwenkt wird, womit in gewünschter Weise eine Betätigung
der Fahrradbremsen verbunden ist.
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Für die Funktionsfähigkeit der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung
zum Betätigen der Bremse des Fahrrades ist es nicht erforderlich, daß das vordere
Kettenrad 5 über einen Freilauf 12 mit der Tretkurbelwelle 4 gekoppelt ist. Sie
ist auch einsetzbar bei solchen Fahrrädern, bei denen das vordere Kettenrad 5 in
üblicher Weise starr mit der Tretkurbelwelle 4 verbunden ist.
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Die inFig. 3 gezeigte Vorrichtung ist dagegen nur einsetzbar bei solchen
Fahrrädern, bei denen das vordere Kettenrad 5 einerseits nicht ständig mit der Tretkurbelwelle
4 gekoppelt ist und andererseits ständig mit dem Hinterrad umläuft.
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Bei dieser Vorrichtung ist sowohl das vordere Kettenrad 5 als auch
die Hebelanordnung 7, an der das Kraftübertragungsglied 8 bzw. die Bowdenzüge 8'
und 8" angreifen, dreh- bzw. schwenkbar auf der Tretkurbelwelle 4 gelagert.
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Die gewünschte kraft- bzw. drehmomentenschlüssige Kopplung zwischen
der
Tretkurbelwelle 4 und der Hebelanordnung 7 beim Rtoktreten der Tre.tkurbel 3 einerseits
und zwischen der Tretkurbelwelle 4 und dem vorderen Kettenrad 5 beim Vorwärtstreten
der Tretkurbeln 3 andererseits erfolgt mit Hilfe.einer auf der Tretkurbelwelle 4
zwischen dem Kettenrad 5 und der Hebelanordnung 7 angeordneten Schalteinrichtung,
welche Schaltklauen oder Schaltstifte 13 bzw. 13' besitzt.
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Diese. Schalteinrichtung ist mit der Tretkurbelwelle drehmomentenschlüssig
verbunden und auf dieser axial verschiebbar gelagert.
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Sowohl das Kettenrad 5 als auch die Hebelanordnung 7 ist in Höhe der
Schaltklauen bzw. Schaltstifte 13, 13' mit Ausnehmungen 14 bzw.
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15 versehen, welche mit den Schaltklauen bzw. Schaltstiften korrespondieren.
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Wenn die Schaltstifte 13, 13' axial so weit nach rechts verschoben
sind, daß sie in die Ausnehmungen 15 hineinragen - wie dies im oberen Teil der Zeichnung
mit Schaltstift 13 angedeutet ist - dann ist zwischen Kettenrad 5 uni Tretkurbelwelle
4 in einer Drehrichtung eine drehmomentenschlüssige Kopplung gegeben. Entsprechend
ist dann, wenn die Schaltstifte 13, 13' innerhalb ihrer Teilverzahnung 16 so weit
axial nach links verschoben sind, daß sie in die Ausnehmungen 14 der Hebelanordnung
7 eindringen - wie dies im unteren Teil der Zeichnung mit Schaltstift 13' angedeutet
ist -, in einer Richtung eine drehmomentenschlüssige Verbindung zwischen Tretkurbelwelle
4 und Hebelanordnung 7 erreicht.
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Wie in Fig. 4 schematisch-angedeutet ist, sind die Enden der Schaltstifte
13, 13' jeweils mit unterschiedlich ausgerichteten Schrägen 17 bzw. 18 ausgestattet,
die so gerichte sind, daß eine drehmomentenschlüssige Verbindung zwischen Tretkurbel
4 und Kettenrad 5 nur in Vorwffirtsriphtung und eine drehmomentenschlüssige Verbindung
zwischen Tretkurbelwelle 4 und Hebelanordnung 7 nur in Rückwärtsrichtung der Tretkurbeln
möglich ist, weil die Schaltstifte bei anders gerichteter 3eaufschlagung über ihre
Schrägen 17 bzw. 18 jeweils aus den Aus-Nehmungen 14 bzw. 15 axial herausgedrückt
werden.
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Die Funktionsweise dieser Vorrichtung ist folgende: Wenn die Tretkurbeln
3 zwecks Vortriebs des Fahrrades in Vorwärtsrichtung
getreten werden,
dann rotiert die Tretkurbelwelle 4 sowie die über die Keilverzahnung 16 damit drehmomentenschlüssig
verbun denen Schaltstifte 13, 13'. Die Hebelanordnung 7 verbleibt dagegen in Ruhe.
Durch ihre der Hebelanordnung 7 zugewandten Schrägen 17 werden die Schaltstifte
13, 13' von der Hebelanordnung 7 weg axial nach rechts geschoben, so daß sie in
die Ausnehmungen 15 des Kettenrades 5 einrasten (wie dies im oberen Teil der Figur
3 dargestellt ist), so daß von den Tretkurbeln 3 über die Tretkurbelwelle 4, die
Keilverzahnung 16 und die Schaltstifte 13 ein antreibendes Drehmoment auf das Kettenrad
5 übertragen werden kann.
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Wenn der Radfahrer die Tretkurbeln 3 nicht mehr in Vorwärtsrichtung
tritt, sondern verharrt, dann bleibt entsprechend auch die Tretkurbelwelle 4 stehen.
Da das Kettenrad 5 auch dann wegen seiner starren Kopplung mit dem Hinterrad weiter
umläuft, werden die Schaltstifte 13, 13' bei dieser BeauSschlagung über ihre Schrägen
18 axial nach links gedrückt, eo daß sie einerseits aus den ausnehmungen 15 des
Kettenrades 5 herausgleiten und andererseits in die zugeordneten Ausnehmungen 14
der Hebelanordnung 7 eindringen, wie dies im unteren Teil der Figur 3 mit 13' angedeutet
ist. Wenn der Radfahrer bei dieser Konstellation die Tretkurbeln 3 in Rückwärtsrichtung
bewegt, wird die Hebelanordnung 7 über die Sahaltstifto 13, 13' und die Teilverzahnung
16 in die gleiche Richtung wie die Tretkurbeln 3 verschwenkt und die Radbremsen
9 bis 9" betätigt. Wenn der Radfahrer die Tretkurbeln 3 wieder in Vorwärtsrichtung
bewegt, werden die Schaltstif.te 13, t3' über ihre Schrägen 17 wieder nach rechts
gedruckt und einerseit8 außer Eingriff mit der Hebelanordnung 7 und andererseits
in Eingriff mit dem Kettenrad 5 gebracht.
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In Fig. 3 ist der obere Schaltstift 13 nach rechts und der untere
Schaltstift 13' nach links geschoben. Diese Darstellung wurde nur zur Erläuterung
der Funktionsweise gewählt. Tatsächlich sind sämtliche Schaltstifte der Schalteinrichtung
starr miteinander gekoppelt, so daß sie jeweils gemeinsam in die gleiche Richtung
verschoben und eingerastet werden. In der Regel werden auch nicht nur zwei Schaltstifte,
sondern mehrere über den Umfang des Tretkurbellagers 10 verteile Schaltstifte vorgesehen
sein.
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Die Schalteinrichtung ist nur stark schematisiert dargestellt. So
sind zum Beispiel Atialfederelemente o. ä., welche den Schaltvorgang (Antrieb- Freilauf-
Bremsen) erleichtern, nicht weiter eingezeichnet).