DE3709648C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung richtet sich auf einen Antrieb insbesondere für ein Fahrrad, mittels zweier zweiarmiger hin- und herbe­ wegbarer Hebel, bei welchen jeweils der eine Arm (Kraftarm) an seinem vom Anlenkpunkt abgelegenen Ende ein Pedal zum Antrieb trägt und an dem anderen Arm (Lastarm) ein flexibles Übertragungsmittel (Kette oder Zahnriemen) zur Übertragung der Antriebsbewegung auf das Treibrad eines mit dem Antriebs­ rad des Fahrrades verbundenen Freilaufgesperres angreift, wobei der Angriffspunkt durch ein an dem anderen Arm vorge­ sehenes Zahnrad gebildet wird, um welches ein Ende des flexiblen Übertragungsmittels herumgeführt und am Fahrrad­ rahmen befestigt ist.

Die meisten üblichen Antriebsaggregate sind mit einer Kurbel versehen, diese sind jedoch mit erheblichen Nachteilen behaf­ tet, die sich aus den oberen und unteren Totpunkten ergeben. Um diese seit langem bekannten Mängel zu beheben und einen Antrieb zu schaffen, der einen besonders hohen Wirkungsgrad aufweist, wurden Antriebe mit hin- und herbewegten Hebeln verwendet. Ein solcher Antrieb gemäß der eingangs genannten Art ist beispielsweise durch die GB-PS 11 66 423 bekannt. Ein ähnlicher Antrieb, bei dem das flexible Übertragungsmittel an einem bogenförmigen Lastarm zum Zwecke einer stufenlos ver­ änderlichen Übersetzung verschiebbar befestigt ist, ist durch die CH-PS 1 85 821 bekannt.

Durch die langen Lastarme, die bei diesen Antrieben benötigt werden, um den Lauf des flexiblen Übertragungsmittels zu ge­ währleisten, wird viel Platz verbraucht; dadurch muß der Anlegepunkt weit nach vorne gelegt werden, so daß die Bein­ stellung zu den Pedalen ungünstig beeinflußt wird. Auch kann durch die feststehenden Zwischenräder beim Antrieb nach der GB-PS keine stufenlose Übersetzung erzielt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb der eingangs genannten Art so auszubilden, daß mit wenig Platz und Kraftaufwand eine größtmögliche Leistung erzielt wird.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale im Anspruch 1.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen darin, daß durch die exzentrische und ver­ schiebbare Lagerung der Zwischenräder, durch die eine doppelte Übersetzung entsteht, kurze Lastarme möglich sind und ver­ kürzte Wege entstehen, die weniger Platz in Anspruch nehmen. Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen angegeben.

Durch die starren Pedale in Verbindung mit den Bügeln gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung werden beim Herabdrücken und Hochziehen der Kraft­ arme die Sprunggelenke der Füße in einen zwangsläufigen Bewegungsablauf gebracht; das verkürzt den Weg der Knie- und Hüftgelenke, dadurch erhöht sich die Tretfrequenz.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dar­ gestellt und werden nachstehend beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines Fahrrades mit großer Übersetzung,

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform mit kleiner Über­ setzung,

Fig. 3 die schematische Darstellung der Ketten- bzw. Zahnriemenführung,

Fig. 4 das größte Übersetzungsverhältnis mit exzentri­ schen Zwischenrädern in nach außen gedrehter Stellung,

Fig. 5 die Zwischenräder mit nach innen gedrehter Stellung und Kettengleitröhren bzw. Zahnriemengleitröhren.

Ein abgewinkeltes Hebelpaar, bestehend aus Kraft- und Lastarm, bewegt sich um einen Drehpunkt zwischen 50 und 80 Grad hin- und her. Der Kraftarm ist mit einem festste­ henden Pedal ausgestattet, während der Lastarm die Form einer Zykloide aufweist. Auf diesem zykloiden Lastarm be­ finden sich ein Schieber, der mittels Bowdenzug und Feder stufenlose Verstellungen zuläßt. Wird der Schieber vom Drehpunkt entfernt, so entsteht eine stufenlose vergrößer­ te Übersetzung. Durch das Heranziehen des Schiebers zum Drehpunkt wird die stufenlose Übersetzung verkleinert. Somit kann jede gegebene Übersetzung stufenlos eingestellt werden.

Der verschiebbare Schieber 5 ist mit einem kugelgelagerten Zwischenrad 7 versehen. Die Kraftübertragung erfolgt mittels einer Kette 3 bzw. Zahnriemen 3, die an ihren Enden mit dem Rahmen 6 beweglich verbunden sind. Kette 3 bzw. Zahnriemen 3 führt von einem Ende, das beweglich am Rahmen 6 befestigt ist, über das Zwischenrad 7 zum Treibrad 4, von dort über das Umlenkrad 8 auf die andere Seite des Rahmens 6. Dort wieder­ holt sich der gleiche Vorgang. Dies bewirkt, daß beim Herabtreten des einen Pedals 9, das andere Pedal 9 hochgedrückt wird. Dadurch entsteht beim Treten eine Hin- und Herbewe­ gung der Ketten 3 bzw. Zahnriemen 3. Beim Vorlauf der Kette 3 bzw. des Zahnriemens 3, wird die Kraft auf das Treibrad 4 vom Freilauf übertragen, während das Treibrad 4 der anderen Seite leer zurückläuft. So entsteht die Fahrbewegung des Fahrzeuges. Die Kette 3 hat zwei Kreuzglieder 12, die die Kette 3 um 90 Grad drehen. Ein Zahnriemen 3 kreuzt sich automatisch. Wird der Zahnriemen 3 oberhalb der Zwischen­ räder 7 befestigt, so muß der Zahnriemen 3 auf beiden Seiten gezähnt sein. Wird der Zahnriemen 3 unterhalb der Zwischen­ räder 7 befestigt, genügt ein einseitig gezahnter Zahn­ riemen 3.

Es können aber auch Ketten- bzw. Zahnriemengleitrohre 13 in gerader oder gebogener Ausführung Verwendung finden. Die letztgenannte Ausführung läßt dann Umlenkrolle 8, Zahnriemen 3 und Kette 3 mit Kreuzgliedern 12 wegfallen. Dafür finden zwei verkürzte Ketten 3 bzw. zwei verkürzte Zahnriemen 3 Verwen­ dung. Die verkürzten Ketten 3 bzw. verkürzten Zahnriemen 3 werden dann jeweils an einem Ende des Rahmens 6 befestigt und bewegen sich auf beiden Seiten in dem Gleitrohr 13 hin und her. Treibräder 4 werden mittels Federn zurücke­ holt. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, daß die Zwischenräder 7, an den Schiebern 5 exzentrisch gelagert sind. Dies bewirkt einen noch größeren bzw. noch kleineren Über­ setzungseffekt. Hierbei zeigt Fig. 4 die exzentrisch gela­ gerten Zwischenräder 7, die gegen die beiden Lastarme 2 nach außen gerichtet sind und die Kette 3 oder Zahnriemen 3 ober­ halb der Zwischenräder 2 am Rahmen 6 befestigt sind. Das Zwischenrad 7 wird beim Herabtreten der Pedale 9 und dem Kraftarm 1 in eine Rechtsdrehung versetzt, so daß das Zwischenrad 7 auf die andere Seite des Lastarmes 2 zu liegen kommt und die Übersetzung nochmals vergrößert. Werden die exzentrisch gelagerten Zwischenräder 7 zwischen den beiden Lastarmen 2 nach innen gedreht und die Kette 3 bzw. Zahnrie­ men 3 unterhalb der Zwischenräder 7 am Rahmen 6 befestigt, so erhält man eine sehr kleine Übersetzung. Durch das Herab­ treten der Pedale 9 wird eine Linksdrehung der Zwischenräder 7 ausgeführt. Diese bewirkt, daß bei einer halben Umdrehung der Zwischenräder 7, die Zwischenräder 7 auf die andere Seite des Lastarmes 2 zu liegen kommen und so eine extreme kleine Übersetzung entsteht. Um den größtmöglichen Effekt zu er­ zielen, müssen die Zwischenräder 7 den doppelten Umfang der längsten Wege der Lastarme 2 beim Herabtreten der Pedale 9 haben. Nicht nur das Herabtreten der Pedale 9 ist möglich, sondern auch das Hochziehen derselben durch das Anbringen eines zweiarmigen Hebels 10 oder einer Umlenkrolle 10′, die die zwei Kraftarme 1 verbindet. Zusätzliche Bügel 11 an den Pedalen 9, entweder starr oder nur teilweise beweglich aus­ gebildet, ermöglichen das Hochziehen der Kraftarme 1. Die starren bzw. teilweise beweglichen Pedale 9 haben dann noch den Vorteil, daß die Pedalbügel 11 in jeder Stellung fahr­ gerecht zu liegen kommen. Das Spannen der Kette 3 bzw. Zahnriemen 3 wird durch den zweiarmigen Hebel 10 bzw. Umlenk­ rolle 10′ gewährleistet.

Der vorgegebene Hebelantrieb mit einer stufenlosen verän­ derlichen Übersetzung, kann von Hand als auch von Fuß be­ trieben werden. Verwendung findet diese Erfindung in der Hauptsache bei Fahrrädern, aber auch bei Rollstühlen, Tretbooten, Kinderfahrzeugen und ähnlichen Geräten, die von Muskelkraft angetrieben werden.

Claims (5)

1. Antrieb insbesondere für ein Fahrrad, mittels zweier zwei­ armiger hin- und herbewegbarer Hebel, bei welchen jeweils der eine Arm (Kraftarm) an seinem vom Anlenkpunkt abgele­ genen Ende ein Pedal zum Antrieb trägt und an dem anderen Arm (Lastarm) ein flexibles Übertragungsmittel (Kette oder Zahnriemen) zur Übertragung der Antriebsbewegung auf das Treibrad eines mit dem Antriebsrad des Fahrrades verbundenen Freilaufgesperres angreift, wobei der Angriffs­ punkt durch ein an dem anderen Arm vorgesehenes Zahnrad gebildet wird, um welches ein Ende des flexiblen Übertra­ gungsmittels herumgeführt und am Fahrradrahmen befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das an dem anderen Arm (Lastarm 2) vorgesehene Zahn­ rad (7) entlang diesem Arm verschiebbar angeordnet und exzentrisch gelagert ist.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Last­ arm (2) die Form einer Zykloide aufweist.

3. Antrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebs­ hebel mittels eines flexiblen Übertragungsmittels über einen zweiarmigen Hebel (10) oder einer Umlenkrolle (10′) verbunden sind.

4. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das flexi­ ble Übertragungsmittel jeweils mit seinem anderen Ende über eine in einem Gleitrohr (13) angeordnete Feder am Rahmen (6) befestigt ist.

5. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das an dem Antriebshebel vorgesehene Pedal (9) feststehend oder nur teilweise drehbar angeordnet und mit einem Bügel (11) zum Halten des Fußes versehen ist.