DE4204373A1 - Fahrzeug, insbesondere fahrrad mit kettenantrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug, insbe­ sondere Fahrrad mit Kettenantrieb, mit einem Zug­ mittelantrieb, dessen Zugmittel endlos über die etwa an den Enden und auf gegenüberliegenden Seiten einer Strebe lagernden Antriebs- und Abtriebswelle führt, wobei die Haltestrebe und mindestens zwei Stützholmen etwa endseits so miteinander verbunden sind, daß sie einen Rahmen in Form eines geschlos­ senen Vieleckes bilden.

Antriebe der gekennzeichneten Art finden in erster Linie bei motorisch oder mit Muskelkraft betriebe­ nen Zweirädern Verwendung. Dabei kommen als Zugmit­ tel geschlossene Gliederketten, Zahn- oder Keilrie­ men, Seile oder dergleichen, die über die Antriebs- und Abtriebswelle gelegt sind und endlos umlaufen, zum Einsatz.

Bei Zweirädern, insbesondere beim Fahrrad, übertra­ gen Gliederketten das Drehmoment vom Zahnkranz der Tretkurbel auf den Zahnkranz der Nabe des Hinterra­ des. Technisch bedingt liegen diese auf den der Strebe gegenüberliegenden Seiten an, an der die beiden Achsen der beiden Zahnräder endwärts befe­ stigt sind. Dies hat zur Folge, daß die Kette oder gegebenenfalls der Zahn- oder Keilriemen die Strebe umschließt. Da konstruktionsbedingt die Strebe vor allen Dingen bei Zweirädern mit zwei Stützholmen so verbunden ist, daß sie mit diesen ein geschlossenes Dreieck bildet, läßt sich die Kette, der Keil- oder Zahnriemen oder dergleichen zum Zwecke des Austau­ sches, der Wartung oder der Reparatur nur dann vom Zweirad abnehmen, wenn diese durchtrennt werden oder - sofern diese nicht lösbar zu trennen sind und nicht zerstört werden sollen - es muß der Rah­ men, der von der Strebe und den beiden Stützholmen in Form eines Dreieckes gebildet wird, an einer Stelle zu öffnen sein. Das gleiche gilt für ge­ schlossene Ketten und Riemen, die neu aufgezogen werden sollen. Im allgemeinen lassen sich nur Ge­ lenkketten an der dafür vorgesehenen Stelle lösbar trennen und wieder zusammenfügen, an der ein Ver­ schluß mit Sicherung angebracht ist.

Die Entfernung von Kette, Zahnriemen, Keilriemen oder dergleichen zum Zwecke der Wartung, der Repa­ ratur oder der Neumontage gestaltet sich bei Fahr­ zeugen herkömmlicher Bauart arbeits- und zeitauf­ wendig und verursacht deshalb hohe Kosten. Nicht lösbar zu trennende Zugmittel erfordern eine auf­ wendigere Konstruktion des Rahmens aus Strebe und Stützholmen, der den Antrieb trägt und damit die Herstellungskosten des Fahrrades verteuert.

Angesichts dieser Nachteile hat sich die Erfindung zum Ziel gesetzt, einen Zugmittelantrieb, insbeson­ dere für Fahrräder zu schaffen, bei dem eine nahezu mühelose und schnelle Demontage von geschlossener, nicht lösbar zu trennender Kette, Zahnriemen, Keil­ riemen oder dergleichen gewährleistet ist ohne das Öffnen des Rahmens zu erfordern.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich zwischen Antriebs- und Abtriebs­ welle mindestens eine am Rahmen angebrachte Um­ lenkrolle befindet, über die ein Strang des Zugmit­ tels so geführt ist, daß diese zumindest teilweise auf der gleichen Seite der Strebe wie der andere liegt und beide Stränge entweder innerhalb oder au­ ßerhalb der vom Rahmen umschlossenen Fläche verlau­ fen.

Mit der Umlenkung eines Stranges von Kette oder Riemen wird erreicht, daß die Kette oder der Riemen Teile des Rahmens, insbesondere der Strebe, nicht mehr umschließt und diese, nachdem das Hinterrad aus dem Rahmen entfernt wurde, von der Abtriebs- und Antriebswelle abgenommen werden kann, ohne den Rahmen oder Kette bzw. Riemen zu durchtrennen. Bei der Verwendung von nicht lösbar zu trennenden Zug­ mitteln muß der den Antrieb tragende Rahmen nicht mehr teilbar sein, so daß sich seine Herstellung verbilligt. Des weiteren bieten sich für den in der Herstellung sehr viel billigeren Riemen erweiterte Einsatzmöglichkeiten. Bei der Verwendung von Ketten jeglicher Art kann auf eine Trennstelle mit den entsprechenden Verschlußgliedern bei der Herstel­ lung verzichtet und diese gebrauchsfertig vernietet werden. Überdies ist die erfindungsgemäße Lösung außerordentlich wartungsfreundlich, da die Kette schnell zum Zwecke der Wartung, zum Beispiel ölen oder reinigen oder zur Reparatur demontiert werden kann. Verschlissene Riemen oder Ketten lassen sich ohne Einsatz von Spezialwerkzeugen mit geringem Zeitaufwand selbst von Personen mit wenig techni­ schem Geschick ersetzen.

Der durch die Umlenkung bedingte große Umschließungs­ winkel von Kette oder Riemen, der zumindest an einer Antriebswelle bis etwa 270° betragen kann, sorgt dafür, daß die Riemen nicht mehr von der Scheibe bzw. die Kette nicht mehr von den Zahnrä­ dern abspringen kann. Die aufgezeigten vielfältigen Vorteile sind unabhängig davon gegeben, ob die bei­ den Stränge des Zugmittels die von der Strebe und den beiden Stützholmen abgegrenzte Fläche schneiden oder nicht.

Im Rahmen der Erfindung steht es darüberhinaus frei, die Strebe im Überschneidungsbereich von Rie­ men bzw. Kette zum Beispiel durch Ausbuchtungen so umzugestalten, daß ein Berühren von Kette oder Rie­ men mit der Strebe mit Sicherheit ausgeschlossen werden kann. Das gleiche Ergebnis läßt sich aber auch dadurch erzielen, daß mehrere Umlenkrollen so eingesetzt werden, daß ebenfalls das unerwünschte Berühren von Kette oder Riemen mit der Strebe ver­ mieden wird. Zudem läßt sich beim Einsatz mehrerer Umlenkrollen der Umschließungswinkel von Riemen oder Kette an beiden Antriebswellen unabhängig von­ einander einstellen.

Um die Querkräfte auf die Umlenkrolle(n) zu mini­ mieren oder ganzlich auszuschalten, wird vorge­ schlagen, die Umlenkrolle(n) so zu positionieren, daß deren Umfang zumindest näherungsweise in der von den beiden Strängen des Zugmittels aufgespann­ ten Ebene liegt. Die Umlenkrolle(n) muß (müssen) in diesem Falle nur radial wirkende Kräfte aufnehmen, so daß deren Befestigung wegen der insgesamt gerin­ geren Krafteinwirkung schwächer gestaltet werden kann. Auch Kette oder Riemen werden bei auftreten­ den Querkräften stärker belastet, was einen höheren Verschleiß und geringere Laufzeit bedingt. Gleiches gilt für die Lager der Umlenkrolle.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfin­ dungsgemäßen Zugmittelantriebs wird ein Strang von Kette oder Riemen so umgelenkt, daß Kette oder Rie­ men die von Strebe und Stützholmen begrenzte Fläche in keinem Punkte schneiden. Dies erleichtert die Herstellung beispielsweise von Fahrrädern dadurch, daß das Schutzblech, das sich über das Hinterrad wölbt, nicht mehr ausgestanzt werden muß.

Insbesondere bei Kettenschaltungen erweist es sich als sehr nützlich, daß sich zumindest eine Um­ lenkrolle wenigstens mit einer Bewegungskomponente in Richtung des der Umlenkrolle gegenüberliegenden Stranges bewegbar ist, da sich abhängig vom Durch­ messer des jeweils gewählten Zahnrades im Falle ei­ nes Kettenantriebs der Umlaufweg der Kette verlän­ gert oder verkürzt. Die bewegliche Umlenkrolle sorgt in jedem Falle dafür, daß die Kette gespannt bleibt und Kette und Zahnrad längs ihres gesamten Berührungsbereiches mit geringst möglichem Spiel ineinander eingreifen. Darüber hinaus vermindert sich die Wahrscheinlichkeit, daß die Kette bei Er­ schütterungen von den Zahnrädern abspringt.

Am unkompliziertesten läßt sich die Umlenkrolle an der Strebe fixieren, auf deren Achse auch die Drehachsen der beiden Antriebswellen liegen. Auf­ grund der kurzen Entfernung zum umzulenkenden Strang ist nur aufgrund der geringen statischen Be­ lastung ein geringer Materialeinsatz notwendig.

Die Befestigung zumindest einer Umlenkrolle mittels einer Schelle empfiehlt sich vor allen Dingen im Hinblick auf eine Nachrüstung der Umlenkrolle gemäß der Erfindung an konventionellen Fahrrädern. Durch eine entsprechende Ausgestaltung der Schelle läßt sich die Umlenkrolle an den üblichen Streben befe­ stigen.

Eine weitere extrem stabile Befestigung zumindest einer Umlenkrolle ist durch wenigstens eine, an der Strebe fixierten Lasche oder Platte gegeben, insbe­ sondere dann, wenn die Lasche(n) oder die Platte(n) an der Strebe angeschweißt sind. Ein Anschrauben von Lasche(n) oder Platte(n) direkt am Rahmen, ins­ besondere an der Strebe erzielt hinsichtlich der Stabilität ähnliche Ergebnisse.

Im nachfolgenden Beschreibungsteil wird ein bevor­ zugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 die Teilansicht eines Fahrrades mit erfindungsgemäßem Kettenantrieb

Fig. 2 eine Ansicht von unten gemäß Fig. 1

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführungsform eines Kettenantriebes am Beispiel eines Fahrrades. Der Kettenantrieb, bestehend aus Tretkurbel (6) mit Tretkurbel-Zahnkranz (4), dem mit der Nabe des Hin­ terrades (7) fest verbundene Nabenzahnkranz (5), der Gliederkette (2) und der Umlenkrolle (1), über­ trägt das mittels der Pedale (8, 9) an der Tret­ kurbel (6) erzeugte Drehmoment auf das Hinterrad (7) des Fahrrades. Die Achse, der als Tretkurbel- Zahnkranz (4) ausgeführten Antriebswelle und die Achse des als Nabenzahnkranz (5) ausgeführten An­ triebswelle verlaufen vertikal zu der von unterer Hinterbaustrebe (3), oberer Hinterbaustrebe (11) und Rahmenholm (10) aufgespannten Ebene und lagern endseits und auf den gegenüberliegenden Seiten in der unteren Hinterbaustrebe (3). Nabenzahnkranz (5) und Tretkurbel-Zahnkranz (4) liegen in einer Ebene (11). Die den Nabenzahnkranz (5) und den Tretkur­ bel-Zahnkranz (4) endlos umlaufende Gliederkette (2) erfährt durch die Umlenkrolle (1) eine Umlen­ kung des oberen Kettenstranges (13) dergestalt, daß dieser vom Nabenzahnkranz (5) wegführend, zunächst zum unteren Kettenstrang (14) gerichtet ist, nach Umlenkung an der Umlenkrolle (1) von diesem weg­ zeigt und zum Tretkurbel-Zahnkranz (4) führt.

Bei dieser Umlenkung schneidet der obere Ketten­ strang (13) die vom Rahmenholm (10) sowie oberer und unterer Hinterbaustrebe (3,11) aufgespannten Ebene ebenso, wie der untere Kettenstrang (14) au­ ßerhalb der von Rahmenholm (10) und den Hinter­ baustreben (11, 3) begrenzten Fläche, so daß die Gliederkette (2) weder die untere Hinterbaustrebe (3) noch die obere Hinterbaustrebe (11) und den Rahmenholm (10) umschließt.

Auf diese Weise ist sichergestellt, daß bei der De­ montage der Gliederkette (12) ein Durchtrennen der­ selben nicht erfolgen muß. Soll die Gliederkette (2) zum Zwecke der Erneuerung, der Reparatur oder der Wartung vom Fahrrad abgenommen werden, ist ein Durchtrennen oder ein an beliebiger Stelle zu öff­ nender Rahmen, bestehend aus unterer Hinter­ baustrebe (3), oberer Hinterbaustrebe (11) und Rah­ menholm (10), nicht erforderlich.

Zur Abnahme der Kette ist das Hinterradlager aus seiner Befestigung zu lösen, so daß die Kette zwi­ schen Nabenzahnkranz (5) und unterer Hinter­ baustrebe hindurchgeführt werden kann oder soweit aus dem Rahmen zu entfernen, daß die Kette problem­ los in axialer Richtung des Nabenzahnkranzes (5) und des Tretkurbel-Zahnkranzes (4) entfernt werden kann.

Die Umlenkrolle (1) ist mittels einer Schelle (12) an der unteren Hinterbaustrebe (3) fixiert. Der Um­ fang der Umlenkrolle (1) liegt in der, vom unteren und oberen Kettenstrang (13, 14) aufgespannten Ebene, zumindest ungefähr an der Stelle, an der der obere Kettenstrang (13) die vom Hinterbau (17) auf­ gespannte Ebene schneidet. Die Achse der Um­ lenkrolle verläuft demgemäß vertikal zu der von den beiden Kettensträngen (13, 14) aufgespannten Ebene.

Fig. 2 zeigt ein Fahrrad, dessen Achse des Hinter­ rades (7) zwischen den gabelförmig ausgebildeten unteren Hinterbaustreben (3, 15) gelagert ist. Der starr mit der Nabe (16) des Hinterrades (7) verbun­ dene Nabenzahnkranz (5) befindet sich zwischen Hin­ terrad (7) und unterer Hinterbaustrebe (3). Der starr mit der Tretkurbel (6) verbundene Tretkurbel- Zahnkranz (4) liegt auf der, dem Nabenzahnkranz (5) gegenüberliegenden Seite der Hinterbaustrebe (3).

Die Achsen beider Zahnkränze (4, 5) lagern jeweils endseits in der Hinterbaustrebe. Durch die Form der Hinterradgabel, die sich in Richtung der Nabe (16) des Hinterrades weitet, läßt sich erzielen, daß die Umfänge von Nabenzahnkranz (5) und Tretkurbelzahn­ kranz (4) in der gleichen Ebene liegen, so daß we­ der auf die Zahnkränze (4, 5) oder noch auf die Gliederkette (2) Querkräfte einwirken, die den Ver­ schleiß dieser Bauteile erhöhen. Die Befestigung der Umlenkrolle (1) an der unteren Hinterbaustrebe (3) erfolgt so, daß ihr Umfang - zumindest annä­ hernd - in der gleichen Ebene wie die Umfänge der Zahnkränze (4, 5) liegt. Auf diese Weise sollen ebenfalls Querkräfte, die auf die Umlenkrolle (1) ebenso einwirken, wie auf die Gliederkette (2) un­ terbunden werden.

Claims (7)

1. Fahrzeug, insbesondere Fahrrad mit Kettenan­ trieb, mit einem Zugmittelantrieb, dessen Zugmittel endlos über die etwa an den Enden und auf gegen­ überliegenden Seiten einer Haltestrebe lagernden Antriebs- und Abtriebswelle führt, wobei die Hal­ testrebe und mindestens zwei Stützstreben etwa end­ seits so miteinander verbunden sind, daß sie einen Rahmen in Form eines geschlossenen Vieleckes bil­ den, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen An­ triebs- und Abtriebswelle mindestens eine am Rahmen angebrachte Umlenkrolle (1) befindet, über die ein Strang des Zugmittels so geführt ist, daß dieser zumindest teilweise auf der gleichen Seite der Hal­ testrebe (3) wie der andere liegt und beide Stränge entweder innerhalb oder außerhalb der vom Rahmen umschlossenen Fläche verlaufen.

2. Zugmittelantrieb nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die vom Umfang mindestens einer Umlenkrolle (1), mit der von den beiden Strängen des Zugmittels aufgespannte Ebene zusammenfällt.

3. Zugmittelantrieb nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Stränge des Zugmittels außerhalb von der vom Rahmen begrenzten Fläche ver­ laufen.

4. Zugmittelantrieb nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Umlenkrolle (1) wenigstens mit einer Bewegungskomponente in Rich­ tung des, der Umlenkrolle gegenüberliegenden Stran­ ges bewegbar ist.

5. Zugmittelantrieb nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Umlenkrolle (1) an der Haltestrebe (3) fixiert ist.

6. Zugmittelanspruch nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Umlenkrolle mit­ tels einer Schelle (12) an der Haltestrebe (3) be­ festigt ist.

7. Zugmittelantrieb nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Umlenkrolle (1) an mindestens einer, an der Haltestrebe (3) fixier­ ten Lasche oder Platte befestigt ist.