DE3235288A1

DE3235288A1 - Tretkurbel fuer ein fahrrad

Info

Publication number: DE3235288A1
Application number: DE19823235288
Authority: DE
Inventors: Masashi Izumi Osaka Nagano
Original assignee: Shimano Industrial Co Ltd
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 1981-09-24
Filing date: 1982-09-23
Publication date: 1983-04-14
Also published as: JPS61314Y2; FR2513208B1; JPS5846691U; DE3235288C2; FR2513208A1; US4446753A

Description

Tretkurbel für ein Fahrrad

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Tretkurbel für ein Fahrrad, insbesondere auf eine Tretkurbel mit Kurbelarmen und Pedalzapfen.

Die Kurbelarme sind getrennt von einer Tretkurbelwelle gefertigt und später daran befestigt oder auch einstückig mit der Tretkurbelwelle gefertigt. Die Tretkurbelwelle ist am unteren Teil eines Fahrradrahmens in einem Tretkurbellager gelagert, und die Pedalzapfen tragen jeweils einen drehbaren Pedalenkörper und bilden zusammen mit diesem ein Pedal.

Die Kurbelarme sind gewöhnlich jeweils von einer Bohrung durchsetzt, in welcher der jeweilige Pedalzapfen über 2Q eine Gewindeverbindung befestigt ist.

Insbesondere bei einem Rennrad ist die Entscheidung über die Länge eines Tretkurbelarms von der Achse der Tretkurbelwelle bis zur Achse des Pedalzapfens von der Beinkraft des Fahrers für das Treten der Pedale abhängig. Bei einfacheren Fahrrädern hängt diese Länge weitgehend von den übrigen Abmessungen desselben ab.

Für eine Veränderung der Länge zwischen der Achse der Tretkurbelwelle und der Achse des Pedalzapfens ist bisher das Auswechseln der Kurbelarme erforderlich, so daß also zahlreiche Kurbelarme unterschiedlicher Länge gefertigt werden mußten.

Um dem abzuhelfen, hat die Anmelderin eine neuartige Tretkurbel für ein Fahrrad entwickelt und beim japanischen Patentamt zum Patent angemeldet. Bei dieser Tretkurbel hat jeder Kurbelarm an dem für die Anbringung des Pedals

bestimmten äußeren Ende eine durchgehende Bohrung, deren Durchmesser großer ist als der des PedalZapfens. Ferner gehört zu dieser Tretkurbel ein eine exzentrische Bohrung für die Befestigung des Pedalzapfens aufweisendes Paßstück, welches an einem Ende einen einen größeren Durchmesser als die Bohrung des Tretkurbelarms aufweisenden Flansch und am anderen Ende ein Außengewinde mit einer auf dieses aufschraubbaren Mutter hat. Das Paßstück ist zunächst drehbar in die Bohrung des Kurbelarms einsetzbar und anschließend durch Festziehen der Mutter in jeder beliebigen Drehstellung· feststellbar.

Bei dieser älteren Erfindung besteht jedoch der Nachteil, daß sich die Mutter aufgrund von während der Fahrt des Fahrrads auftretenden Schwingungen oder Stößen lösen kann. Dadurch lockert sich das Paßstück und das an diesem befestigte Pedal, so daß die Gefahr besteht, daß das Pedal vom Kurbelarm abfällt.

Im Hinblick auf den vorstehend genannten Nachteil schafft die Erfindung eine Tretkurbel für ein Fahrrad, bei welchem die Länge eines Kurbelarms zwischen der Achse der Tretkurbelwelle und der Achse des Pedalzapfens lediglich durch Verstellen eines am Kurbelarm anbringbaren Paßstücks einstellbar ist, ohne daß die Gefahr besteht, daß sich das Paßstück von selbst lockert und dadurch vom Kurbelarm abfallen kann.

Bei einer solchen Tretkurbel ist gemäß der Erfindung vor-³^ gesehen, daß in eine den jeweiligen Kurbelarm durchsetzende Bohrung von beiden Seiten des Kurbelarras her ein erstes und ein zweites Paßstück eingesetzt sind, welche jeweils eine erste bzw. zweite, in bezug auf die Bohrung des Kurbelarms exzentrische Lagerbohrung und zunächst jeweils einem °° axialen Ende der jeweiligen Lagerbohrung ein am äußeren Umfang angeordnetes erstes bzw. zweites Sitzteil aufweisen, dessen Durchmesser größer ist als der der Bohrung des Kurbelarms und welches an der jeweiligen Seite des Kurbel-

arms in Anlage bringbar ist. Wenigstens die erste oder die zweite Lagerbohrung hat ein mit dem Pedalzapfen verschraubbares Gewindestück, und zwischen wenigstens dem ersten oder dem zweiten Paßstück und dem Kurbelarm ist eine das Paßstück an einer Verdrehung relativ zum Kurbelarm hindernde Verdrehsicherung angeordnet. Die beiden Paßstücke sind über eine Halteeinrichtung miteinander verbunden und werden durch diese zusammengezogen. Mittels des ersten und des zweiten Paßstücks ist der Pedalzapfen in bezug auf den Mittelpunkt der den Kurbelarm durchsetzenden Bohrung exzentrisch verstellbar am Kurbelarm befestigbar und durch die Druckanlage der beiden Paßstücke an den beiden Seiten des Kurbelarms in der jeweiligen Stellung gesichert, so daß keine Gefahr besteht, daß er sich im Gebrauch lockert oder gar vom Kurbelarm abfällt.

Anders ausgedrückt ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes und ein zweites Paßstück der jeweiligen Seite des Kurbelarms gegenüber angeordnete Sitzteile aufweisen, welche durch Zusammenziehen der beiden Paßstücke mittels einer verbindenden Halteeinrichtung in Druckanlage an den beiden Seiten des Kurbelarms bringbar sind, um die Paßstücke starr am Kurbelarm zu befestigen. Dadurch besteht bei der erfindungsgemäßen Tretkurbel nicht mehr die Gefahr, daß sich der Pedalzapfen und/oder die Paßstücke aufgrund von bei der Fahrt des Fahrrads auftretenden Schwingungen oder Stößen lockern oder gar abfallen.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand dar Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht eines Kurbelarms einer Tretkurbel in einer Ausführungsform der Erfindung unter weglassung des Pedalzapfens,

Fig. 2 eine vergrößerte Teil-Schnittansicht der Befesti-

gung eines Pedals an dem Kurbelarm nach Fig. 1,

Fig. 3» 4- und 5 Fig* 2 entsprechende Schnittansichten der Befestigung eines Pedalzapfens in anderen Ausführungsformen der Erfindung.

In Fig. 1 und 2 erkennt man einen getrennt von einer Tretkurbelwelle gefertigten Kurbelarm 1, welcher an seinem für die Befestigung eines Pedalzapfens 2 bestimmten äuße- IQ ren Ende von einer Bohrung 11 durchsetzt ist, deren Durchmesser größer ist als der des Pedalzapfens 2 und welche am inneren Umfang eine Keilnutverzahnung 12 als !Peil einer Verdrehsicherung aufweist.

Der Pedalzapfen 2 hat an einem Ende ein Außengewindestück 21, an welches sich ein verdicktes Kopfteil 22 mit einer Kugellager-Lauf rille 23 anschließt. Das Kopfteil hat am äußeren Umfang seitliche Abflachungen 22a für den Ansatz eines Werkzeugs zum Einschrauben des Gewindestücks 21 in ein nachstehend beschriebenes Paßstück. Auf dem Pedalzapfen 2 ist mittels zweier Kugellager 2Ά- ein Pedalkörper 25 drehbar gelagert.

Für die in bezug auf den Mittelpunkt der Bohrung 11 verstellbare Befestigung des Pedalzapfens 2 am Kurbelarm sind ein erstes und ein zweites Paßstück 5 bzw. 4 vorhanden.

Das erste Paßstück 3 ist von der Befestigungsseite des Pedalzapfens 2 her verdrehbar in die Bohrung 11 des Kurbelarms 1 einsetzbar und hat einen scheibenförmigen Körper 31 mit einer in bezug auf die Bohrung 11 exzentrischen ersten Lagerbohrung 32 für die Aufnahme des Pedalzapfens 2» sowie ein am äußeren Ende des scheibenförmigen Körpers 3i _am Umfang desselben geformtes Sitzteil 33 > dessen Durchmesser größer ist als der der Bohrung 11, und welches an einer Seite 1a des Kurbelarms 1 in Anlage bringbar ist.

Das zweite Paßstück 4 ist von der der Befestigungsseite des Pedalzapfens 2 gegenüberliegenden Seite her in die Bohrung 11 einsetzbar und hat, ähnlich wie das erste Paßstück, einen scheibenförmigen Körper 41 mit einer exzentrischen zweiten Lagerbohrung 42 und einem an der gegenüberliegenden Seite 1b des Kurbelarms 1 in Anlage bringbaren zweiten Sitzteil 43.

In der in Pig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform hat das zweite Paßstück 4 am äußeren Umfang des scheibenförmigen Körpers 41 eine Keilnutverzahnung 44 für den Eingriff mit der Keilnutverzahnung 12 am inneren Umfang der Bohrung 11, und die zweite Lagerbohrung 42 ist als Gewindebohrung ausgeführt.

Die Sitzteile der in Pig. 1 und 2 dargestellten ersten und zweiten Paßstücke 3 bzw. 4 sind als kreisförmige Plansche 33 bzw. 43 ausgeführt,, welche in die Bohrung 11 an beiden Seiten 1a bzw. 1b des Kurbelarms 1 umgebenden, ringförmigen Aussparungen 13 bzw. 14 Aufnahme finden, so daß die Außenseiten der Sitzteile 33 und 43 bündig mit den Außenseiten 1a bzw. 1b des Kurbelarms 1 verlaufen. Eine in Fig. 1 mit 15 bezeichnete Bohrung dient der Befestigung des Kurbelarms 1 an der Tretkurbelwelle.

In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist das erste Paßstück 3 verdrehbar in die Bohrung 11 des Kurbelarms eingesetzt, während das zweite Paßstück 4 zwar in einer beliebigen Winkelstellung in die Bohrung 11 einsetzbar ist, dann jedoch durch den Eingriff der Keilnutverzahnung 44 seines Körpers 41 mit der Keilnutverzahnung der Bohrung 11 unverdrehbar festgehalten ist.

Zum Befestigen des Pedalzapfens 2 am Kurbelarm 1 wird zunächst das zweite Paßstück 4 in der gewünschten Winkelstellung in die Bohrung 11 eingesetzt, so daß die Keilnutverzahnungen 44 und 12 in gegenseitigen Eingriff kommen. Dann wird das erste Paßstück 3 von der Befestigungsseite

des PedalZapfens 2 her in die Bohrung 11 eingesetzt und mit seiner Lagerbohrung 32 auf die Lagerbohrung 42 des zweiten Paßstücks 4 ausgerichtet, worauf dann das Gewindestück 21 des Pedalzapfens 2 durch die erste Lagerbohrung 32 hindurchgesteckt und in die zweite Lagerbohrung 42 eingeschraubt wird. Dadurch werden die beiden Paßstücke 3 und 4 zusammengezogen, um ihre Sitzteile 33 bzw. 43 in Anlage am Boden der Jeweiligen ringförmigen Aussparung bzw. 14 zu bringen, wodurch dann die beiden Paßstücke 3 und 4 sicher an den beiden Seiten 1a bzw, 1b des Kurbelarms 1 befestigt sind und der Pedalzapfen 2 über die beiden Paßstücke 3 und 4 am Kurbelarm 1 befestigt ist.

Um die wirksame Länge ^L des Kurbelarms 1 zwischen der Achse Oy, der Tretkurbelwelle und der Achse Oo des Pedalzapfens 2 zu verändern, wird der wie vorstehend erläutert in der Bohrung 11 des Kurbelarms 1 befestigte Pedalzapfen 2 aus dem zweiten Paßstück 4 herausgeschraubt, um damit die beiden Paßstücke 3 und 4 vom Kurbelarm 1 zu lösen.

Danach wird das erste Paßstück 3» beispielsweise wie in Fig. 1 dargestellt im Gegenzeigersinn, in die gewünschte Ausrichtung verdreht. Das zweite Paßstück 4 wird aus der Bohrung 11 herausgezogen und nach Verdrehung um einem dem des ersten Paßstücks 3 entsprechenden Drehwinkel wieder eingesetzt, so daß seine Keilnutverzahnung 44 mit der Keilnutverzahnung 12 der Bohrung 11 in Eingriff kommt und die beiden Lagerbohrungen 32 und 42 miteinander fluchten. Anschließend wird der Pedalzapfen 2 dann wieder mit seinem Gewindestück 21 in die Gewindebohrung 42 des zwei-

³^ ten Paßstücks 4 eingeschraubt. Auf diese Weise läßt sich somit die wirksame Länge 1 des Kurbelarms 1 z.B. auf die Länge 1,- oder Ip vergrößern (Fig. 1). Durch die Verschraubung des Pedalzapfens 2 mit dem zweiten Paßstück 4 werden die beiden Paßstücke 3 und 4 zusammengezogen, so daß ihre Sitzteile 33 bzw. 43 in feste Anlage an den Seiten 1a bzw. 1b des Kurbelarms 1 kommen. Das zweite Paßstück 4 ist dabei gegen Verdrehung relativ zum Kurbelarm 1 gesichert, so daß keine Gefahr besteht, daß sich die Paß-

stücke 3 und 4 und damit der Pedalzapfen 2 aufgrund von bei der Fahrt des Fahrrads auftretenden Schwingungen oder Stößen lockern oder gar vom Kurbelarm 1 abfallen.

In einer anderen, in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform findet zum Zusammenziehen der beiden Paßstücke 3 und 4 eine vom Pedalzapfen 2 unabhängige Halteeinrichtung in Form einer Schraube 5 Verwendung. In dieser Ausführungsform ist die erste Lagerbohrung 32 des ersten Paßstücks als Gewindebohrung ausgeführt, in welche der Pedalzapfen

2 mit seinem Gewindestück 21 einschraubbar ist. Zum Verändern der Einstellung läßt sich das erste Paßstück 3 hier zusammen mit dem in es eingeschraubten Pedalzapfen verdrehen. Außerdem hat in der Ausführungsform nach Fig.

das erste Paßstück 3 eine mit der Keilnutverzahnung 12 der Bohrung 11 in Eingriff bringbare Keilnutverzahnung 3^. In einer Abwandlung dieser Ausführungsform kann die Keilnutverzahnung jedoch am zweiten Paßstück 4 geformt sein.

Zum Zusammenziehen der beiden Paßstücke 3 und 4 kann die Schraube 5 zwar auch mit einer Mutter versehen sein, sie ist jedoch vorzugsweise in eine Gewindebohrung 35 im ersten Paßstück 3 eingeschraubt, um die beiden Paßstücke

3 und 4 sicher miteinander zu verbinden. 25

In einer weiteren, in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform, in welcher das Sitzteil 43 des zweiten Paßstücks 4 als kreisförmiger Flansch ausgebildet ist, weist die Verdrehsicherung eine am äußeren Umfang des Sitzteils 43 30

geformte Verzahnung 45 auf, welche mit einer Innenverzahnung 16 der das Sitzteil 43 aufnehmenden ringförmigen Aussparung 14 in Eingriff bringbar ist. In einer (nicht gezeigten) Abwandlung kann zwischen dem ersten oder dem zweiten Sitzteil 33 bzw. 43 und der zugeordneten Seite 1a bzw. 1b des Kurbelarms 1 eine Radialverzahnung vorhanden sein.

In noch einer weiteren, in Fig. 5 gezeigten Ausführungs-

form weist die Verdrehsicherung anstelle einer Verzahnung eine am zweiten Paßstück 4- angeordnete Feststellschraube 6 und eine Anzahl von an der zugeordneten Seite des Kurbelarms 1 geformten, dessen Bohrung 11 in einem bestimmten Radialabstand umgebenden Gewindebohrungen 17 auf. ,

In den verschiedenen Ausführungsformen kann die Verdrehsicherung jeweils wahlweise zwischen dem Kurbelarm 1 und dem ersten und/oder zweiten Paßstück 5 bzw. 4 angeordnet sein.

Wie man aus· vorstehender Beschreibung erkennt, ermöglicht die Erfindung ein Verstellen der wirksamen Länge des Kurbelarms einer Tretkurbel zwischen der Achse der Tretkurbelwelle und der Achse des Pedalzapfens durch einfaches Verändern der Winkelstellung der Paßstücke. Dabei werden die beiden Paßstücke in der Gebrauchsstellung zusammengezogen und dadurch fest mit dem Kurbelarm verbunden, wobei wenigstens eines der Paßstücke gegen Verdrehung gesichert ist, so daß keine Gefahr besteht, daß sich die Paßstücke aufgrund von bei der Fahrt des Fahrrads auftretenden Schwingungen oder Stoßen lockern oder gar vom Kurbelarm abfallen.

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern erlaubt die verschiedensten Abwandlungen derselben im Rahmen der Ansprüche.

Claims

BERG · STAPF "--"SGMWABE .-5AK1DMAIR MAUERKIRCHtRSTRASSF 4b Θ000 MUNCH! N BO Anwaltsakte 32 4-15 23. September 1982 SHIMANO INDUSTRIAL COMPANY LIMITED 77, 3-cho, Oimatsu-cho, Sakai-shi, Osaka / JAPAN Tretkurbel für ein Fahrrad P_a_t_e_n_t_a_n_s_TJ_r_ü_c_h_e

1.J Tretkurbel für ein Fahrrad, mit jeweils von einer Sohrung durchsetzten Kurbelarmen und jeweils ein Gewindestück aufweisenden Pedalzapfen, gekennzeichnet durch ein an der Befestigungsseite des Pedalzapfens (2) in die den Kurbelarm (1) durchsetzende Bohrung (11) eingesetztes erstes Paßstück (3) mit einer in bezug auf die Bohrung des Kurbelarms exzentrischen ersten Lagerbohrung (32) für die Aufnahme des Pedalzapfens sowie mit einem zunächst einem axialen Ende der Lagerbohrung an seinem äußeren Umfang angeordneten ersten Sitzteil, welches einen größeren Durchmesser hat als die den Kurbelarm

ϊ· 524 560 BERG d Bankkonten Bayer Vereinsbank München 453TOO (BU 700 202 70)

durchsetzende Bohrung und an der einen Seite des Kurbelarms in Anlage bringbar ist» durch ein an der der Befestigungsseite des Pedalzapfens gegenüberliegenden Seite in die den Kurbelarm durchsetzende Bohrung einsetzbares zweites Paßstück (4) mit einer in bezug auf die Bohrung des Kurbelarms um das gleiche Maß wie die erste Lagerbohrung exzentrischen zweiten Lagerbohrung (42) sowie mit einem zunächst einem axialen Ende der Lagerbohrung an seinem äußeren Umfang angeordneten zweiten Sitzteil (43), welches einen größeren Durchmesser hat als die den Kurbelarm durchsetzende Bohrung und an der anderen Seite des Kurbelarms in Anlage bringbar ist, wobei wenigstens die erste oder die zweite Lagerbohrung des ersten bzw. des zweiten Paßstücks ein mit dem Gewindestück (21) des Pedal-

Ib Zapfens verschraubbares Gewindestück hat und wenigstens zwischen dem ersten oder dem zweiten Paßstück und dem Kurbelarm eine die Paßstücke an einer Verdrehung relativ zum Kurbelarm hindernde Verdrehsicherung (44, 11; 34, 11; 45, 16; 6, 17) angeordnet ist, und durch eine das erste und das zweite Paßstück zusammenziehende, die beiden Paßstücke miteinander verbindende Halteeinrichtung (21,22; 5, 35).

2. Tretkurbel nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die zweite Lagerbohrung des zweiten Paßstücks (4) als Gewindebohrung (42) ausgeführt ist und daß die Verdrehsicherung (44, 11) zwischen dem zweiten Paßstück und dem Kurbelarm (1) angeordnet ist, so daß der Pedalzapfen (2) durch Einschrauben seines Gewindestücks (21) in die zweite Lagerbohrung am zweiten Paßstück befestigbar ist und dabei gleichzeitig das erste und das zweite Paßstück (3 bzw. 4) miteinander verbindet.

3. Tretkurbel nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß das Gewindestück in der ersten Lagerbohrung (32) des ersten Paßstücks (3) geformt ist, daß der Pedalzapfen (2) am ersten Paßstück befestigt ist und daß die Halteeinrichtung ein Gewindeteil (5) aufweist.

4. Tretkurbel nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3i dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrehsicherung eine Anzahl von sich axial in der den Kurbelarm (.1) durchsetzenden Bohrung (11) erstreckenden Keilnuten (12) aufweist.

5. Tretkurbel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilnuten (44, 12; 34, 12) an der äußeren Umfangsfläche des ersten oder des zweiten Paßstücks (3 bzw. 4) und an der dieser gegenüberliegenden inneren Umfangsfläche der den Kurbelarm (1) durchsetzenden Bohrung (11) ausgebildet sind.

6. Tretkurbel nach Anspruch 4, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Keilnuten (45, 16) zwischen dem Sitzteil (33» 43) des ersten oder des zweiten Paßstücks (3 bzw. 4) und an einem diesem gegenüberliegenden Teil (14) des Kurbelarms (1) ausgebildet sind.

7· Tretkurbel nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrehsicherung eine Anzahl von um die Bohrung (11) des Kurbelarms (1) herum in diesem geformten Gewindebohrungen (17) und wenigstens eine durch das Sitzteil (33, 43) des ersten oder des zweiten Paßstücks (3 bzw. 4) hindurch in jeweils eine der Gewindebohrungen einschraubbare Feststellschraube (6) aufweist.