DE3241142A1

DE3241142A1 - Tretkurbel-antriebsvorrichtung fuer ein fahrrad

Info

Publication number: DE3241142A1
Application number: DE19823241142
Authority: DE
Inventors: Jakob 8048 Zürich Jentschmann; Walter 3074 Muri Zumstein
Original assignee: JENTSCHMANN JAKOB FA
Current assignee: JENTSCHMANN JAKOB FA
Priority date: 1981-11-09
Filing date: 1982-11-08
Publication date: 1983-06-01
Also published as: IT1154531B; CH656589A5; IT8224129A0; AT390934B; NL8204339A; ATA406382A

Description

Tretkurbel-Antriebsvorrichtung für ein Fahrrad
Tretkurbelantriebe für Fahrräder sind in verschiedenen Ausführungen bekannt geworden, welche bezwecken durch bessere Ueberwindungsmöglichkeit der Totpunktlagen den Wirkungsgrad zu verbessern und damit den Kraftaufwand zl: reduzieren. Vorgeschlagen wurde beispielsweise von der Rundung der Kettenräder abzuweichen, oder die Kurbeln in gewisser Stellung durch mechanische Einwirkung zu verlängern. Trotz scheinbar relativ einfachen und überzeugenden Konstruktionen vermochten sich derartige Ausführungen in der Praxis bis heute nicht durchzusetzen.
Die Erfindung betrifft eine Tretkurbel-Antriebsvorrichtung für ein Fahrrad nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen vereinfachten, nicht störungsanfälligen Tretkurbelantrieb der gattungsgemässen Art zu schaffen, welcher die Tretkraft besser ausnützt und durch den Wegfall der bei gebräuchli-hen Fahrrädern zu überwindenden Totpunktlagen beim Treten ein angenehmeres und weniger Kraft raubendes Fahren ermögiicht.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen der abhängigen Patentansprüche genannten Merkmale gelöst. Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und den abhängigen Patentansprüchen 2 bis 9 einzeln oder in Kombination.
In der Zeichnung zeigen Fig. 1 eine perspektivische Ansicht, bei welcher der besseren Uebersicht wegen der Antrieb nur auf einer Seite des Fahrrades gezeigt ist, in einem ersten Ausführungsbeispiel, Fig. 2 eine Seitenansicht des Fahrrades von der anderen Seite mit linearem Führungskörper, den Winkelhebel in einer Variante, Fig. 3 eine Seitenansicht des Antriebes nach Fig. 1 allein, in grösserem Massstab, Fig. 4 eine ebensolche, den Winkelhebel verstellt, die obere Pedale in den Totpunkt überwindender Stellung, während die untere Pedale noch die Totpunktstellung einnimmt, Fig. 5 einen Querschnitt im Sinne der Linie V-V in Fig. 4, Fig. 6 eine Seitenansicht des linearen Führungskörpers gegen den Führungsschlitz, in kleinerem Massstab, Fig. 7 einen Querschnitt im Sinne der Fig. 5, den linearen Führungskörper mit der Sattelrohrstange integriert, in einem besonders für Renn-Fahrräder geeigneten zweiten Ausführungsbeispiel, Fig. 8 eine Ansicht gegen die Führungsrinne im Führungskörper, in kleinerem Massstab, Fig. 9 eine Variante der Gelenkverbindung des Winkelhebels mit dem Gleitstück im Führungskörper, Fig. 10 eine Seitenansicht dazu und Fig. 11 einen Querschnitt nach der Linie XI-XI in Fig. 9, in grösserem Massstab.
Die Antriebsvorrichtung weist auf jeder Seite des Fahrrades einen Winkelhebel 1 mit zwei zueinander verschieden langen Armen 1', 1" auf, an welch letzteren die konventionellen Tretkurbeln 13 durch Drehzapfen am Kettenrad 10 angelenkt sind. Am kurzen Arm 1' eines jeden Winkelhebels 1 ist ein Pedal 6 drehbar angeordnet.
Mittels Rohrschellen 15 ist am Sattelrohr 5' des- Fahrradrahmens 5 eine in dessen Richtung verlaufende Kulisse resp.
Führungsschiene 16 festgelegt. Die Führungsschiene 16 besteht aus zwei U-förmigen Profilen 16' (Fig. 5), welche an einem Tragglied 17 fixiert sind. Je ein Tragglied 17 ist mit einem halbkreisförmigen Rohrschellenteil 15', welcher das Sattelrohr 5' teilweise umgreift, starr verbunden. Ein anderer Rohrschellenteil 15" umgreift das Sattelrohr 5' teilweise von der anderen Seite. Die beiden Rohrschellenteile 15', 15" sind durch Schrauben 18', welche Flanschen 18 an ersteren durchsetzen, auf dem Sattelrohr 5' festgeklemmt. Die Schienenstücke 16', 16" besitzen-nach innen gerichtete Schenkell9 (Fig. 5), welche den als Gleitbahn dienenden Innenraum 20 in der Führungsschiene teilweise überdecken und einen Führungsschlietz 21, der sich huber die Länge der Führungsschiene 16 erstreckt, begrenzen. In jedem Innenraum 20 lagert eine Rolle 22 oder sonst ein Gleitstück.
Jede Rollenachse 23 führt durch den zugehörigen Führungsschlitz 21 nach aussen zum Winkelhebel 1. Jeder Winkelhebel 1 ist durch eine Achse 23 mit der zugehörigen Rolle 22 drehbar verbunden. Der Drehzapfen 7 des Winkelhebels 1 liegt im durch Verbreiterung verstärkten Scheitel des Winkelhebels 1.
Aus der Vereinigung der Antriebsteile 1, 10, 13, 1G, 22 resultiert eine zunehmende, veränderliche Länge der Tretkurbeln 13 und eine elliptische Drehbewegung im Sinne der strichpunktierten Linien 10' seitens der PedaLe 6 um die Antriebsachse 8 vom Kettenrad 10, was eine bedeutend höhere Kraftausnützung und bessere Ueberwindung der Totpunktlage bewirkt.
Da die Pedale 6 jeweils dem im oberen Totpunkt stehenden Drehzapfen um die Länge des kurzen Armes 1' des Winkelhebels 1 vorausläuft, treten die Totpunktlagen beim Fahren nicht in Erscheinung, was ein effektives und leichteres Durchtreten mit sich bringt.
Nach Fig. 7 und 8 ist das Sattelrohr 5 durch nach innen gerichtete Verformungen der Rohrwandung zugleich als Führungsschiene 16 ausgebildet. Die als Gleitbahnen dienenden Innenräume 20 sind durch die Führungsschlitze 21 von aussen her zugänglich. Im Innenraum 20 einer jeden Führungsschiene 16 befindet sich eine im Sattelrohr 5' auf- und'abbewegliche, mit einem gestrichelt gezeichneten Kugellager 22' ausgerüstete Rolle 22. Durch die Führungsschlitze 21 sind die Achsbolzen 23 der Rollen 22 geführt, welche' sich endseitig an dem zugekehrten längeren Arm 1" eines jeden Winkelhebels 1 befinden.
Nach der Variante gemäss Fig. 9 bis 11 kann der seitlich abgeknickte Winkelhebel 1 am Endteil noch einen Längsschlitz 24 aufweisen, durch welchen der abgestufte-Achsbolzen 23 führt. Der längere Arm 1" eines jeden Winkelhebels 1 ist im Bereich des Längsschlitzes 24 U-förmig, und die auf den Achsbolzen 23 aufgeschraubte Haltemutter 25 (Fig. 11) liegt versenkt zwischen den Flanschen 19'. Die Längsschlitze 24 ermöglichen auf ihren Längsbereichen das Einstellen der Höhe der Achsbolzen 23 am längeren Arm 1" des Winkelhebels 1, und gestatten eine gewisse Anpassung.-an die Struktur des Fahrradrahmens5.
Die Führungsschiene 16 (Fig. 1,- 2, 3, 4, 5, 6) lässt sich längs des Sattelrohres 5' auf und ab verstellen. Der Fahrradrahmen 5 ist zweckmässiq gegenüber konventionellen Ausführungen um ca. 6-8 cm länger konstruiert, so dass beim Treten der Pedale das Anschlagen der Füsse resp. der Schuhspitzen am Vorderrad vermieden wird. Die Führungsschiene 16 lässt sich ohne Schwierigkeiten an neuen und im Gebrauch befindlichen Fahrrädern leicht anbringen. Die Montage der Winkelhebel 1 an den Drehzapfen in den Tretkurbeln 13 bereitet ebenfalls keinerlei Mühe und konstruktive Aenderungen des Fahrradrahmens sind nicht erforderlich.
Der Winkelhebel 1, welcher einstückig ist, kann aus irgendeinem geeigneten Werkstoff vom hoher Festigkeit hergestellt sein; besonders wichtig ist die durch Verbreiterung in dessen Schenkel herbeigeführte Verstärkung. Der Winkel zwischen dem kurzen 1L und dem langen Arm 1" des Winkelhebels 1 beträgt an der Fahrrichtungsseite ca. 60 bis 750.
Die Anordnung der Führungsschiene 16 am Sattelrohr 5' vermeidet seitlich abstehende, der Beschädigungsgefahr ausgesetzte Teile und die Behinderung des Fahrradbenützers. Die Wirksamkeit wird auch zufolge verminderter Reizung verbessert. Von Bedeutung ist ferner, dass die Führungsschiene 16 als vorgefertiges Element lösbar an Fahrrädern verschiedener Grösse anpassbar montiert werden kann. Die beschriebene Vorrichtung ist auch für Damen-Fahrräder geeignet. Die Montage der Prfindungsgemässen Vorrichtung erfordert kein handwerkliches Geschick und lässt sich von jedem durchschnittlich begabten Fahrradbenützer vornehmen. Von Belang ist besonders die Verstellbarkeit der Führungsschiene am Sattelrohr, und damit die einstellbare Verbindung des Armes 1" am Gleitstück resp. der Rolle 22, was grössere Sortimente bei Fabrikanten und Verkaufsstellen erübrigt.
Im Handel sind auch Fahrradrahmen, welche aus einem flach gepressten Stück bestehen. Diese besitzen auch einen Teil, auf welchem der Sattel sitzt und dem Sattelrohr 5' äquivalent ist.

Claims

Patentansprüche (½ Tretkurbel-Antriebsvorrichtung mit einem am Fahrradrahmen angelenkten Hebelwerk, welches mit den Tretkurbeln in Arbeitsverbindung steht und beim Drehen in den Totpunktbereichen das obere Pedal eine Vorverlegung gegenüber dem unteren Pedal erhält, dadurch gekennzeichnet, dass an den Endteilen der Tretkurbeln (13) je ein Winkelhebel (1) mit zwei verschieden langen Armen (1', 1"), die in der Fahrrichtungsseite in einem spitzen Winkel zueinander stehen, verschwenkbar angeordnet ist, wobei jeder kürzere Arm (1') ein Pedal (6) trägt, während jeder längere Arm (1") mit einem Gleitstück (22) gelenkig verbunden ist, welches an einem am Fahrradrahmenteil (5, 5') festgelegten Leitkörper (12, 15) beweglich geführt ist, so dass bei den Drehungen der Tretkurbeln (13) die eine Tretkurbel jeweils um die Länge'des kürzeren Armes (1') verlängert, die Totpunktlage ausgeschaltet und die betriebsmässig in der Antriebskraft wirkende Kraft konstant gehalten werden kann.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kulisse (16) ein linearer Führungskörper ist, welcher die Gleitbahn bildende Hohlräume (20) aufweist, in welchen Gleitstücke (22) verschiebbar lagern, die an den längeren Armen (1") gelenkig angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und'2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitstücke (22) Rollen sind, welche auf Tragbolzen (23) lagern, die in Schlitzen (21) des Führungskörpers (16) geführt sind.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kulisse (16) verstellbar am Sattelrohr (5') des Fahrradrahmens (5) angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet-, dass der Winkelhebel (1) einen verstärkten Scheitel aufweist und in letzterem der Drehzapfen (7) zur gelenkigen Verbindung mit der zugehörigen Tretkurbel (13) liegt.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet; dass der kurze Arm (1') und der lange Arm (1) des Winkelhebels an der Fahrrichtungsseite in einem spitzen Winkel von ca. 700 zueinander stehen.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sattelrohr (5') durch Verformungen als Führungsschiene (16) ausgebildet ist (Fig. 7 und 8).
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verformungen des Sattelrohres (5') nach innen gerichtet sind.
9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Achsbolzen (23), welcher den längeren Arm (1") des Winkelhebels (1) mit dem zugehörigen Gleitstück (22) gelenkig verbindet, in Längsschlitzen (24) endseitig des Armes (1") verstellbar angeordnet ist (Fig. 9 bis 11).