DE4311404A1

DE4311404A1 - Synchronous pedal crank drive for bicycles

Info

Publication number: DE4311404A1
Application number: DE19934311404
Authority: DE
Inventors: Franz Florschuetz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-04-07
Filing date: 1993-04-07
Publication date: 1994-10-13
Anticipated expiration: 2013-04-08
Also published as: DE4311404C2

Abstract

Power transmission in bicycles takes place by means of the pedal crank drive, pedalling downwards normally causing the leg forces to act approximately perpendicularly downwards. In the dead centre positions with the crank position perpendicular the tangential force component is reduced to zero and so the torque is ineffective. The object of the invention is to match the pedal crank drive synchronously to the human build and in this manner, by virtue of uniform use of force in the dead centre positions, to obtain a corresponding torque. This is achieved by virtue of the fact that pedal arms (3) are connected by a swivel joint (4) in a revolving manner to the outside of the crank arms (1). The anatomically shaped pedals (11) are arranged in such a manner that the pedalling angle is adjusted individually via the connecting rod (14) by means of the slide (15) with the clamping lever (16). During pedalling, the leg force pointing permanently in the tangential direction due to the pendulum swing, the crank arm revolves in a circle (A1-A8) whereas the pedal describes a synchronous revolving path in an oval shape (B1-B8), the torque being effected forwards (B8-B1), in the upper part, by a transverse force, due to a pendulum-like dynamic centrifugal force, then downwards by the compressive force (B2-B4) and, in the lower part, rearwards by the tensile force (B4-B6), due to the straight pedal crank in the large arc radius. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Synchron-Tretkurbelantrieb für Fahrräder, wobei die Tretkurbeleinheit (Fig. 2) dem menschlichen Körperbau ergonomisch und individuell angepaßt ist und auf diese Weise durch synchrone Bewegungsabläufe ein gleichmäßiger Krafteinsatz im oberen und unteren Totpunkt durch entsprechend effektives Drehmoment das ökonomische Radfahren realisiert.The invention relates to a synchronous pedal crank drive for bicycles, wherein the pedal crank unit ( FIG. 2) is ergonomically and individually adapted to the human body and in this way realizes economical cycling through correspondingly effective torque through correspondingly effective torque through synchronous movement sequences.

Es ist bekannt, daß bei Fahrrädern die Kraftübertragung durch den Tretkurbelantrieb erfolgt. Es gibt eine Reihe von Fahrradtypen für bestimmte Einsatzzwecke, und zwar: Rennräder, Rennsport- und Reiseräder, Leichtlaufräder, Mountain-Bikes, Tourensporträder, Hollandräder, Tandems, Klappräder, Liegeräder, Sesselräder, Transporträder, Jugendräder, Trimmräder, u. a., bei denen die wesentlichen Komponenten bezüglich der Antriebsform stets gleich sind. Bis heute hat sich der Tretkurbelantrieb als geläufigste Kraftübertragung bei Fahrrädern durchgesetzt, alle bisherigen Versuche und Methoden, darunter das Hebelrad, konnten sich wegen mangelhafter Vorteile nicht bewähren.It is known that power transmission in bicycles done by the pedal crank drive. There are a number of bike types for certain purposes, namely: Racing bikes, racing and touring bikes, smooth running bikes, Mountain bikes, touring sports bikes, Dutch bikes, tandems, Folding bikes, recumbent bikes, chair bikes, transport bikes, Youth bikes, exercise bikes, u. a., in which the essential Components with respect to the drive form are always the same. To date, the pedal crank drive has been the most common Power transmission enforced on bicycles, all previous attempts and methods, including the lever wheel, could not prove themselves due to insufficient advantages.

Beim normalen Pedalieren, wobei durch das Niedertreten des Pedals die Beinkräfte des Fahrers ständig ungefähr senkrecht nach unten wirken und die Kurbel einen 1/2 Kreis umläuft, kann die volle Pedalkraft nicht gleichmäßig in ein Drehmo ment umgesetzt werden. Bei senkrechter Kurbelstellung, im oberen und unteren Totpunkt, sinkt die tangentiale Kraft komponente auf Null, wobei das Drehmoment wirkungslos bleibt, so daß der Krafteinsatz nur in ca. 1/4 Kreisumlauf wirksam wird. Folglich ist der effektive Krafteinsatz an der Tret kurbel bei Fahrten in einer Steigung, bei Gegenwind oder im Gelände durch das wechselnde Drehmoment für die Fortbe wegung zu gering. Das gewöhnliche "Stampfen" bei den meisten Radfahrern ist für den Muskel nachteilig und er ermüdet schneller, weil die volle Kraftentfaltung kurzfristig erbracht werden muß. During normal pedaling, whereby by depressing the Pedals the driver's leg forces constantly approximately vertically work downwards and the crank runs around a 1/2 circle, the full pedal force cannot be evenly ment to be implemented. With the crank in the vertical position top and bottom dead center, the tangential force decreases component to zero, the torque remains ineffective, so that the force is only effective in approx. 1/4 circulation becomes. Consequently, the effective use of force is at the pedal crank when driving on a slope, in headwind or off-road due to the changing torque for the Fortbe movement too small. The usual "pounding" in most Cyclists are detrimental to the muscle and it tire faster because the full power development in the short term must be provided.

Außerdem muß der Fuß während des Tretvorganges einer anatomisch ungünstigen Kreisbewegung folgen, wodurch, insbesondere bei Nässe, ein Abgleiten vom Pedal zu Unfällen führen kann.In addition, the foot must be one during the pedaling process anatomically unfavorable circular movement, which, especially when wet, slipping off the pedal Can cause accidents.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Tretkurbel antrieb für Fahrräder synchron und ergonomisch dem mensch lichen Körperbau so anzupassen, daß durch die natürlichen Bewegungsabläufe der Beine während des Tretvorganges mit gleichmäßigem Krafteinsatz effektiv im oberen und unteren Totpunkt ein ökonomisches Radfahren erzielt wird. Außerdem soll durch die anatomisch und individuell angepaßten Pedale die Trittkraft leistungsfähiger, gesünder und bequemer für jedermann werden, wobei das Radfahren durch zunehmende Beteiligung alternativ zur Lösung gegenwärtiger Verkehrs probleme beitragen soll.The invention is based, the pedal crank Drive for bicycles synchronous and ergonomic for people Lichen body so adapt that by the natural Movements of the legs during the pedaling process even use of force effectively in the upper and lower Economic cycling is achieved. Furthermore should be by the anatomically and individually adapted pedals the pedaling power more powerful, healthier and more comfortable for Everyone will be cycling by increasing Participation as an alternative to solving current traffic problems should contribute.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß am unteren Kopf der an der Tretkurbelwelle befestigten normalen Kurbelarme, außenseitig über ein Drehgelenk die etwa gleich langen Pedalarme, welche am unteren Auge mit den Achsen die anatomisch geformten Pedale durch die Verstellvorrichtung in feststehender Lage halten, umlaufend angeschlossen sind und auf diese Weise eine DoppeLarm-Gelenktretkurbel bilden, wobei durch die pendelartige Aufhängung die Pedale eine tiefe stabile Schwerpunktlage einnehmen. Während des Tret vorgangs, wobei die Beinkraft durch den Pendelausschlag der Pedalarme permanent in tangentialer Richtung weist, verläuft die Pedalumlaufbahn in einer synchron und indivi duell dem Körper angepaßten ovalen Form, wobei im O. T. nach vorn durch ein pendelartig dynamisches Schwungmoment die Schubkraft, darauf folgend die Druckkraft und im U. T. durch die gestreckte Tretkurbel in großem Bogenradius nach hinten die Zugkraft das Drehmoment bewirkt. Wegen der Länge der gestreckten Tretkurbel im U. T. wird das Tretlagergehäuse am Fahrradrahmen konstruktiv höher angeordnet, wodurch die Rahmengeometrie entsprechend gestaltet ist. This object is achieved in that on lower head of the normal attached to the crankshaft Crank arms, on the outside via a swivel which are about the same long pedal arms, which on the lower eye with the axes anatomically shaped pedals through the adjustment device hold in a fixed position, are connected all round and in this way form a DoppeLarm articulated crank, whereby the pedals a by the pendulum-like suspension take a deep, stable center of gravity. While pedaling operation, the leg strength being caused by the pendulum deflection the pedal arms point permanently in the tangential direction, the pedal orbit is synchronous and individual duel oval shape adapted to the body, whereby in the OT after at the front with a pendulum-like dynamic momentum Thrust, followed by the pressure and in the U.T. the stretched crank in a large arc radius to the rear the pulling force causes the torque. Because of the length of the stretched crank in the U. T. becomes the bottom bracket shell structurally higher on the bike frame, whereby the frame geometry is designed accordingly.

Zweckmäßig ist am oberen Auge der Pedalarme die Drehgelenk achse mit innerem Festkonus und Abdichtung festverschraubt, während die Kurbelarme die Lagerung mit paarweise Kugel laufbahnen und Kugeln aufweisen, wobei das Lagerspiel mit schraubbarem Konus eingestellt und über die Nasenscheibe mittels Kontermutter festgestellt wird, während über eine abnehmbare Staubkappe die Lagerstelle zum Nachstellen zugänglich ist.The swivel joint on the upper eye of the pedal arms is useful axis with inner fixed cone and sealing screwed tight, while the crank arms are ball bearing in pairs have raceways and balls, the bearing play with screwable cone and adjusted over the nose disc is determined by means of a lock nut, while over a removable dust cap the bearing point for adjustment is accessible.

Es ist von Vorteil, daß der Pedalkörper asymmetrisch mit dem Vorderteil drehbar an der Pedalachse und mit dem Hinter teil an die Zugstange angeschlossen ist, wobei auf dem Pedalarmschaft, welcher auf der Scheitelseite mit Riffen versehen ist, ein Schieber mit einem Spannhebel an der Stirnseite und dem drehbaren Anschluß an die Zugstange auf der Gegenseite, gleitend angebracht ist, so daß durch die Schieberstellung am Pedalarmschaft der Pedaltrittwinkel individuell eingestellt werden kann.It is advantageous that the pedal body with asymmetrical the front part rotates on the pedal axle and with the rear part is connected to the pull rod, whereby on the Pedal arm shaft, which on the crown side with reefs is provided, a slide with a clamping lever on the Face and the rotatable connection to the pull rod the opposite side, is slidably mounted so that through the Slider position on the pedal arm shaft of the pedal angle can be set individually.

Dabei ist vorzugsweise der Pedalkörper mit Gleitlager und integrierten Rückstrahlern für eine optimale Kraftübertra gung anatomisch so geformt, daß dieser eine Rechteckform und der Länge nach das Vorderteil für den Fußballen und das Hinterteil mit einer gewölbten Erhöhung als Stütze für den Mittelfuß aufweist, während die Trittfläche mit querver laufenden Rippen beschichtet ist und auf diese Weise dem Fuß einen festen und rutschsicheren Halt gibt.The pedal body with slide bearing and is preferably integrated reflectors for optimal power transmission anatomically shaped so that it has a rectangular shape and the length of the front part for the balls of the feet and the rear with an arched rise as a support for has the metatarsus, while the tread with transverse running ribs is coated and in this way the Foot gives a firm and non-slip grip.

Daraus ergibt sich, daß durch die Länge der gestreckten Tret kurbel im unteren Totpunkt das Tretlagergehäuse in der Rah menkonstruktion entsprechend höher angeordnet ist, etwa über der Radachsenebenen. Dadurch ist eine Rahmengeometrie mit entsprechenden Konstruktionswinkeln bedingt, wobei das Sitzrohr um die Pedalarmlänge kürzer und somit der Rahmen entsprechend niedriger und durch die Winkelstellung der Hintergabelrohre kürzer ist, wodurch der erheblich kleinere Rahmen eine größere Stabilität und Verwindungssteifigkeit aufweist. It follows that by the length of the straight tread crank the bottom bracket shell in the frame at bottom dead center men construction is arranged correspondingly higher, about of the wheel axis planes. This is a frame geometry with corresponding construction angles, the Seat tube shorter by the pedal arm length and thus the frame accordingly lower and by the angular position of the Rear fork tubes is shorter, which makes the considerably smaller Frame greater stability and torsional rigidity having.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbe sondere darin, daß sich der normale Tretvorgang durch die pendelartige Schwingung der Pedalarme dem menschlichen Be wegungsapparat, welcher recht unterschiedlich sein kann, synchron individuell anpaßt, wobei der Fuß nicht zwangsläufig einer Kreisbewegung folgen muß, sondern eine ergonomisch ovale Umlaufbahn bei gleichmäßigem Krafteinsatz im oberen und unteren Totpunkt beschreibt und auf diese Weise ca. 3/4 der Pedalumlaufbahn ein maximales Drehmoment erreicht wird, d. h. eine 100%ige Steigerung der bisherigen Effektivität. Außerdem wird durch das anatomisch geformte Pedal mit einer Trittwinkelverstellung eine individuell optimale Anpassung, insbesondere bei häufig auftretenden Fußverbildungen (z. B. Platt-, Senk-, Knick- Spreizfuß u.ä.) erzielt, so daß mit leichtem Schuhwerk (barfuß im Sommer) durch eine gute und feste Fußstellung ein optimaler Pedaldruck verteilt über den ganzen Fuß ermüdungsfrei in den Schub-, Druck- und Zugphasen erzielt wird, und dadurch ein gleichmäßiges Drehmoment über die Totpunktlagen hinweg wirkt, so daß ein ökonomisches Radfahren erzielt wird.The advantages which can be achieved with the invention are in particular special in that the normal pedaling process by pendulum-like vibration of the pedal arms to the human being locomotive apparatus, which can be quite different, adapts synchronously individually, whereby the foot does not necessarily must follow a circular movement, but an ergonomic one oval orbit with even use of force in the upper one and describes bottom dead center and in this way approx. 3/4 the pedal orbit reaches a maximum torque, d. H. a 100% increase in effectiveness to date. In addition, the anatomically shaped pedal with a Step angle adjustment an individually optimal adjustment, especially with frequently occurring foot deformations (e.g. Flat, flat, articulated spreading foot, etc. achieved so that with light footwear (barefoot in summer) due to good and fixed foot position an optimal pedal pressure distributed over the whole foot fatigue-free in the pushing, pushing and pulling phases is achieved, and thereby a uniform torque over the dead center positions acts so that an economic Cycling is achieved.

Die anatomisch geformten Pedalkörper sind feststehend und können mit Gleitlager in zweckmäßigen Formen aus Kunststoff mit Gewichts- und Kostenvorteilen hergestellt werden. Pedalarme unterschiedlicher Länge können mit den Kurbelarmen kombiniert werden, ebenso finden Rennpedale sowie alle übrigen Ausführungen eine weitere Verwendung, indem diese problemlos in die Pedalarme eingeschraubt werden. Durch die niedrigere und kürzere Rahmenkonstruktion wird eine größere Stabilität und Verwindungssteifigkeit erzielt, außerdem ist der kleinere Rahmen gewichtsmäßig leichter.The anatomically shaped pedal bodies are fixed and can with plain bearings in appropriate plastic shapes be manufactured with weight and cost advantages. Pedal arms of different lengths can be used with the crank arms racing pedals as well as all other uses another use by this can be easily screwed into the pedal arms. Due to the lower and shorter frame construction achieves greater stability and torsional rigidity, in addition, the smaller frame is lighter in weight.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is in the drawings shown and is described in more detail below.

Die Fig. 1 zeigt den kompletten Synchron-Tretkurbelantrieb sowie die Wirkungsweise. Fig. 1 shows the complete synchronous pedal crank drive and the mode of operation.

Die Fig. 2 zeigt in perspektivischer Darstellung die Synchron-Tretkurbel als Einheit. Fig. 2 shows a perspective view of the synchronous pedal crank as a unit.

Die Fig. 3 zeigt im vergrößerten Maßstab die Drehgelenk verbindung zwischen Kurbel- und Pedalarm. Fig. 3 shows on an enlarged scale the swivel connection between the crank and pedal arm.

Die Fig. 4 zeigt die Anordnung des Synchron-Tretkurbelantriebs am Fahrradrahmen eines Herren Touren-Sportrads mit 700 mm (28′′) Laufräder. Fig. 4 shows the arrangement of the synchronous pedal crank drive on the bicycle frame of a men's touring sports bike with 700 mm (28 '') wheels.

In den Abb. ist ein Synchron-Tretkurbelantrieb für Fahrräder dargestellt, welcher im wesentlichen die Kurbel arme (1), die wie üblich mit dem oberen Kopf an der Kurbel welle (2) befestigt sind, und an dessen unterem Kopf außen seitig die Pedalarme (3) mittels Drehgelenk (4) umlaufend angeschlossen sind, wobei die Drehgelenkachse (5) mit Fest konus und Abdichtung am oberen Auge der Pedalarme festver schraubt ist, und diese in der Lagerung (6) mit Kugellauf bahnen am unteren Kopf der Kurbelarme aufgenommen wird, während das Lagerspiel mit schraubbarem Konus (7) eingestellt und durch die Nasenscheibe und Kontermutter (8) festgestellt wird, wobei das Lager mit einer abnehmbaren Staubkappe (9) abgedeckt ist. Am unteren Auge der Pedalarme ist die Achse (10) festverschraubt, auf der der anatomisch geformte Pedal körper (11) mit Rückstrahlern (12) auf dem Vorderteil gelagert ist, während das Hinterteil (13) über eine Zugstange (14) drehbar am Scheitel des Schiebers (15), welcher auf dem Pedalarmschaft gleitet, angeschlossen ist. An der Stirnseite des Schiebers ist ein Spannhebel mit Nocken (16) angeordnet, durch dessen Druck gegen den Pedalarmschaft die geriffte Innenseite am Scheitel des Schiebers an die Riffen (16a) des Pedalarmschaftes gepreßt werden und somit die festge stellte Position des Pedaltrittwinkels sichert.In the Fig. A synchronous pedal crank drive for bicycles is shown, which essentially the crank arms ( 1 ), which are attached as usual with the upper head to the crank shaft ( 2 ), and on the lower head on the outside the pedal arms ( 3 ) are connected circumferentially by means of a swivel joint ( 4 ), the swivel joint axis ( 5 ) being firmly screwed to the upper eye of the pedal arms with a cone and seal, and this is received in the bearing ( 6 ) with ball raceways on the lower head of the crank arms, while the bearing play is set with a screwable cone ( 7 ) and is determined by the nose washer and lock nut ( 8 ), the bearing being covered with a removable dust cap ( 9 ). On the lower eye of the pedal arms, the axis ( 10 ) is screwed, on which the anatomically shaped pedal body ( 11 ) with reflectors ( 12 ) is mounted on the front part, while the rear part ( 13 ) can be rotated via a pull rod ( 14 ) at the apex of the Slider ( 15 ) which slides on the pedal arm shaft is connected. On the front of the slide a clamping lever with cams ( 16 ) is arranged, by the pressure against the pedal arm shaft, the ribbed inside at the apex of the slide against the reefs ( 16 a) of the pedal arm shaft and thus secures the fixed position of the pedal pedal angle.

Die Wirkungsweise der Erfindung wird im folgenden näher be schrieben. Die Fig. 1 zeigt den Tretvorgang in den jeweiligen Phasen während eines Kurbelumlaufs von A1-A8 mit synchron Phasen des Pedalumlaufs, wobei diese durch pendelartige Aufhängung in tiefer und stabiler Schwerpunktlage eine synchron angepaßte Umlaufbahn in ovaler Form von B1-B8 beschreiben. In der Pedalstellung vor dem O. T. Phase B8, resultiert durch das pendelartige Schwungmoment eine dyna mische Schubkraft bis Phase B2, wobei der Kurbelarm durch die Tangentialkraft von A8-A2 dreht und auf diese Weise über den O. T. hinweg ein maximales Drehmoment bewirkt. Nach der Phase B2 verhält sich der Pedalarm rechtwinklig zum Kurbelarm, wodurch die Druckkraft bis Phase B4 und über den Kurbelarm von Phase A2 bis A4 ein maximales Drehmoment bewirkt.The operation of the invention will be described in more detail below. Fig. 1 shows the pedaling in the respective phases during a crank rotation of A1-A8 with synchronous phases of the pedal rotation, which describe a synchronously adapted orbit in oval form of B1-B8 by pendulum-like suspension in a low and stable center of gravity. In the pedal position in front of the OT phase B8, the pendulum-like momentum results in a dynamic thrust up to phase B2, whereby the crank arm rotates through the tangential force of A8-A2 and in this way causes maximum torque across the OT. After phase B2, the pedal arm is perpendicular to the crank arm, which means that the pressure force up to phase B4 and via the crank arm from phase A2 to A4 causes maximum torque.

Bei gestreckter Tretkurbel in der Pedalstellung vor dem U. T., Phase B4, resultiert eine Zugkraft im großen Bogenradius bis Phase B6, wobei der Kurbelarm durch die Tangentialkraft von A4-A6 über den U. T. hinweg ein maximales Drehmoment erzielt.With the pedal crank extended in the pedal position in front of the U.T., Phase B4 results in a tensile force in the large arc radius up to Phase B6, the crank arm being affected by the tangential force of A4-A6 achieves maximum torque across the UT.

Aus der dargestellten Wirkungsweise geht hervor, daß durch die pendelartige Aufhängung der Pedalarme mit feststehenden anatomisch geformten Pedalen der Tretvorgang synchron dem menschlichen Bewegungsapparat angepaßt ist. Infolgedessen wirkt die Beinkraft in tangentialer Richtung, wobei die Pedale im O. T. durch den pendelartigen Schwung beschleunigt und im U. T. bei gestreckter Tretkurbel durch den großen Radius verlangsamt werden.From the mode of operation shown that the pendulum-like suspension of the pedal arms with fixed anatomically shaped pedals synchronize the pedaling process adapted to the human musculoskeletal system. Consequently the leg force acts in the tangential direction, whereby the Pedals accelerated by the pendulum-like swing in the OT and in the U.T. with the pedal crank extended by the large one Radius will be slowed down.

Folglich bewirken die Schub-, Druck- und Zugkräfte während eines Pedalumlaufs in 6 Phasen von B8-B6 ein gleichmäßiges Drehmoment, während nur in 2 Phasen von B6-B8, in denen das Pedal hochgehoben wird, kein Drehmoment vorhanden ist. Daraus geht hervor, daß durch den Krafteinsatz in 3/4 der Pedalumlaufbahn ein gleichmäßiges Drehmoment wirkt und dadurch ein ökonomisches Radfahren resultiert.As a result, the push, push and pull forces act during a pedal cycle in 6 phases from B8-B6 an even one Torque while only in 2 phases of B6-B8 in which the pedal is lifted, there is no torque. This shows that by using the force in 3/4 of the Pedal orbit has an even torque and this results in economical cycling.

Fig. 4 zeigt ein Beispiel über die Anordnung des Synchron- Tretkurbelantriebs am Rahmen eines Herren Touren-Sportrads mit 700 mm (28) Laufräder, wobei der Kurbelarm (1) von 170 mm und der Pedalarm (3) von 150 mm mit einer Gesamtlänge von 320 mm in gestreckter Position im U. T. aufweist, wodurch das Tret lagergehäuse (17) entsprechend um 50 mm über der Radachsen ebene angeordnet ist. Im Vergleich zu einer gleichwertigen Rahmenkonstruktion konventioneller Art, wobei die Höhe 610 mm und die Länge 570 mm beträgt, ergibt sich eine Rahmengeometrie mit folgenden Dimensionen: Fig. 4 shows an example of the arrangement of the synchronous pedal crank drive on the frame of a men's touring sports bike with 700 mm (28) wheels, the crank arm ( 1 ) of 170 mm and the pedal arm ( 3 ) of 150 mm with a total length of 320 mm in the extended position in the UT, whereby the bottom bracket housing ( 17 ) is arranged 50 mm above the wheel axles level. Compared to an equivalent frame construction of conventional type, the height being 610 mm and the length 570 mm, this results in a frame geometry with the following dimensions:

Das Sitzrohr (18) ist um die Pedalarmlänge von 150 mm kürzer und beträgt 460 mm, wodurch die Rahmenhöhe niedriger ist. Durch die Winkelstellung der Hintergabelrohre (19) um 4°30′ über der Radachsenebene ist das Tretlagergehäuse rückversetzt, wodurch die Rahmenlänge um 65 mm kürzer und somit 505 mm beträgt. Bei einem Radstand von 1110 mm ist im Trittbereich der Abstand zwischen Pedalvorderkante und Schutzblech bei 90° abgewinkelten Pedalarm mit 90 mm ausreichend. Die Rahmenkonstruktionswinkel betragen: Lenkkopfwinkel innen zu Oberrohr (20) 115°, Oberrohr zu Sitzrohr (18) 65°, Lenkkopfrohr (21) zu Unterrohr (22) 100°, Unterrohr am Tretlagergehäuse zu Sitzrohr (18) 80°, und Sitzrohr zu Hintergabelrohr (19) 70°.The seat tube ( 18 ) is shorter by the pedal arm length of 150 mm and is 460 mm, as a result of which the frame height is lower. Due to the angular position of the rear fork tubes ( 19 ) by 4 ° 30 'above the wheel axis level, the bottom bracket housing is set back, whereby the frame length is 65 mm shorter and thus 505 mm. With a wheelbase of 1110 mm, the distance between the front edge of the pedal and the mudguard is sufficient with 90 mm angled pedal arm in the tread area. The frame construction angles are: steering head angle inside to top tube ( 20 ) 115 °, top tube to seat tube ( 18 ) 65 °, steering head tube ( 21 ) to down tube ( 22 ) 100 °, down tube on the bottom bracket shell to seat tube ( 18 ) 80 °, and seat tube to rear fork tube ( 19 ) 70 °.

Daraus folgt, daß durch die Anordnung des Tretlagergehäuses oberhalb der Radachsenebene eine erheblich kleinere Rahmen konstruktion erforderlich ist, wodurch eine größere Stabili tät und Verwindungssteifigkeit erzielt wird.It follows that by the arrangement of the bottom bracket shell a considerably smaller frame above the wheel axis plane construction is required, resulting in greater stabili and torsional rigidity is achieved.

Der Synchron-Tretkurbelantrieb kann wie schon der konventio nelle Tretantrieb bei allen Fahrradtypen angewendet werden und mit allen Antriebskomponenten sowie Kettenschaltung, Rücktrittnabe oder Mehrgang-Getriebenabe kombiniert werden.Like the konventio, the synchronous pedal crank drive can nelle pedal drive can be used on all types of bicycles and with all drive components and derailleur gears, Coaster hub or multi-speed gear hub can be combined.

Claims

1. Synchronous pedal crank drive for bicycles, the pedal crank unit ( Fig. 2) is individually adapted to the human body and in this way, through synchronous movement sequences, an even use of force in top and bottom dead center through correspondingly effective torque realizes economical cycling, thereby ge indicates that on the lower head of the pedal crank shaft ( 2 ) attached normal crank arms ( 1 ), on the outside via the swivel joint ( 4 ), the approximately equally long pedal arms ( 2 ), which on the lower eye with the axes ( 10 ) the anatomically Hold the shaped pedals ( 11 ) in a fixed position by the adjustment device ( 14 , 15 , 16 ), are connected all the way round and in this way form a double-arm articulated crank ( Fig. 2), the pedals ( 11 ) being deep due to the pendulum-like suspension Take stable center of gravity, so that when pedaling the leg strength by the pendulum swing of the pedal arms, permanently in ta ngential direction, whereby the pedal orbit runs in a synchronous and individually adapted oval shape (B1 - B8), with the thrust (B8 - B1) forward through a pendulum-like dynamic momentum, followed by downward (B2 - B4) Pushing force and in the UT by the stretched crank in a large arc radius (B4 - B6) to the rear the tensile force causes the torque, whereby the bottom bracket housing ( Fig. 4) (17) is arranged higher on the bike frame due to the length of the extended crank in the UT , whereby the frame geometry is designed with appropriate construction angle.

2. Synchronous pedal crank drive for bicycles according to claim 1, characterized in that on the upper eye of the pedal arms ( 3 ) the swivel axis ( 5 ) with internal fixed cone and seal is screwed, while the crank arms ( 1 ) the bearing ( 6 ) with pairs of ball races and Balls have, the bearing play is set with a screwable cone ( 7 ) and is determined via the nose plate by means of a lock nut ( 8 ), and the bearing point is accessible for readjustment via a removable dust cap ( 9 ).

3. synchronous pedal crank drive for bicycles according to claim 1 or 2, characterized in that the pedal body ( 11 ) is connected asymmetrically with the front part rotatably on the pedal axis ( 10 ) and with the rear part ( 13 ) on the pull rod ( 14 ), whereby on the pedal arm shaft, which is provided on the crown side with reefs ( 16 a), a slide ( 15 ) with a clamping lever ( 16 ) on the front side and the rotatable connection on the pull rod ( 14 ) on the opposite side, is slidably mounted, so that the pedal angle can be adjusted individually by the slide position on the pedal arm shaft.

4. synchronous pedal crank drive for bicycles according to claim 1 to 3, characterized in that the pedal body ( 11 ) with slide bearing and integrated reflectors ( 12 ) is anatomically shaped for optimal power transmission so that this is a rectangular shape and the length of the front part for The ball of the foot and the back with an arched elevation as a support for the midfoot, while the tread surface is coated with transverse ribs and in this way gives the foot a firm and non-slip grip.

5. synchronous pedal crank drive for bicycles according to claim 1 to 4, characterized in that by the length of the extended crank ( Fig. 4) in bottom dead center, the bottom bracket shell ( 17 ) is accordingly arranged higher in the frame construction, approximately above the wheel axis plane, whereby a frame geometry is required in which the seat tube ( 18 ) by the pedal arm length ( 3 ) is shorter and in this way the frame is correspondingly lower and shorter due to the angular position of the rear fork tubes ( 19 ), whereby the considerably smaller frame has greater stability and torsional rigidity having.

6. synchronous pedal crank drive for bicycles according to claim 1 to 5, characterized in that in men's touring sports bike with 700 mm (28 '') wheels and a wheelbase of 1110 mm ( Fig. 4) during the length of the crank arm ( 1 ) 170 mm and the pedal arm ( 3 ) is 150 mm and thus the pedal crank has a total length of 320 mm, there is a frame geometry with the bottom bracket housing ( 17 ) being arranged 50 mm higher than the wheel axis plane, which means that the frame height is approximately 460 mm, which means the frame construction angle have the following sizes: steering head angle inside to top tube ( 20 ) 115 °, top tube to seat tube ( 18 ) 65 °, steering head tube ( 21 ) to down tube ( 22 ) 100 °, down tube on the bottom bracket shell to seat tube ( 18 ) 80 °, seat tube to rear fork tube ( 19 ) 70 ° and rear fork tube to wheel axis level 4 ° 30 ′.