DE4404796C2 - Vorrichtung zur Tretkurbelarmlängenverstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Tretkurbelarmlängenverstellung mit den im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmalen. Sie dient sowohl zur symme­ trischen als auch zur asymmetrischen Verstellung der wirk­ samen Länge der Tretkurbelarme von Tretkurbeln für Fahrrä­ der und ist anwendbar insbesondere bei der Herstellung der Tretkurbel-Pedale-Antriebssysteme bzw. der Nachrüstung der­ artiger bereits vorhandener Antriebe. Bevorzugtes Einsatz­ gebiet sind Rennfahrräder und andere Wettkampfzweiräder.

Das Prinzip der Längenverstellung von Tretkurbelarmen ist bekannt und dient entweder dem Ersatz einer Gangschaltung oder zusätzlich zu der Schaltung des Fahrradgetriebes als weiterer Einstellmöglichkeit der Antriebskraftübertragung.

So beschreibt die gattungsbildende EP 0031627 B1 eine Tretkurbel für Fahrräder mit einer in Form einer Kurbelwelle ausgebildeten Pedalachse, deren erster Kurbelzapfen in Lagerungen der Pedale und deren zweiter Kurbelzapfen in einer Lagerung im Tretkurbelarm drehbar ist und der erste Kurbelzapfen mit einer Freilaufnabe zusammenwirkt, die beim Vorwärtstreten Freilaufstellung einnimmt und beim Rückwärtstreten den ersten Kurbelzapfen drehfest mit der Pedale verbindet. Auf den im Tretkurbelarm drehbar gelagerten Kurbelzapfen wirkt ein Drehwiderstand ein, wodurch der Kurbelzapfen in acht verschiedene, vorgegebene Winkellagen gegenüber dem Tretkurbelarm einstellbar ist.

Nachteilig an dieser Lösung ist, daß zu ihrer Realisierung weder eine herkömmliche Tretkurbel noch herkömmliche Pedalen eingesetzt werden können. Vielmehr sind Spezialanferti­ gungen erforderlich, welche bezüglich des Tretkurbelarmes den Einbau einer Gleitlagerung und eines Kurbelzapfens so­ wie innerhalb des Tretkurbelarmes eines Drehwiderstandes erfordern.

Diese Maßnahmen sind sehr arbeitsaufwendig, wirken sich ne­ gativ auf Standardisierungsprozesse aus und gestatten nicht die Nachrüstung herkömmlicher Tretkurbeln. Außerdem ist es mit dieser Lösung nicht möglich, die Länge der einzelnen Kurbeln individuell, also auch asymmetrisch einzustellen. Ebenfalls nicht möglich ist es, den vorgegebenen Einstellbereich, also die Längenänderung pro Schaltschritt, individuell zu modifizieren.

Weiterhin wurde mit der CH-PS 231633 eine Tretkurbel für Fahrräder mit einstellbarer wirksamer Kurbellänge bekannt, welche zur Einstellung ein zusätzliches Zwischenglied aufweist.

Zur Sicherung der gewählten Einstellung des Zwischengliedes ist mindestens ein Organ vorgesehen, das beim Verstellen des Zwischengliedes jeweils in eine andere Ausnehmung einrastet. Die Ausnehmungen und der zum Einrasten in dieselben bestimmte Teil des federnden Sicherungsorganes sind so ausgebildet, daß sowohl beim Verlängern als auch beim Verkürzen der Armlänge die Lösung des Rastelementes durch Einwirkung einer Kraft auf das freie Ende des Kurbelarmes bewirkt werden kann.

Nachteilig an dieser Lösung ist, daß die Rastelemente nicht für die Übertragung der Tretkraft vorgesehen und geeignet sind. Es handelt sich also nicht um Mitnahmeelemente, sondern lediglich um Rastelemente zur Positionsfestlegung. Für die Kraftübertragung ist zusätzlich ein Anschlag vorgesehen. Hieraus resultiert ein weiterer Nachteil, da nur zwei verschiedene Stellungen der Tretkurbel realisierbar sind.

Auch vergrößert sich durch das Zwischenglied der Abstand zwischen Tretkurbel und Pedale, wodurch eine Anwendung dieser Lösung für Radrennfahrer nicht in Betracht kommt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vor­ richtung zur Tretkurbelarmlängenverstellung sowohl während der Fahrt als auch im Ruhezustand zu schaffen, welche ein­ fach und preiswert herstellbar ist, keine konstruktiven Veränderungen an herkömmlichen, standardisierten Tretkur­ beln und Pedalen erfordert und sowohl bei der Erstausrüstung als auch bei der Nachrüstung von Fahrradantriebssystemen einsetzbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 im Zusammenwirken mit den Merkmalen im Oberbegriff. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen enthalten.

Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, daß durch den Einsatz eines separaten Stellgliedes zwischen Tretkurbelarm und Pedale anstelle der herkömmlichen Pedal­ achse keinerlei Veränderungen an Tretkurbelarm oder Pedale vorgenommen werden müssen und somit die handelsüblichen, standardisiert hergestellten Tretkurbeln und Pedalen einge­ setzt werden können.

Der Hersteller ist damit in der Lage, seine Kurbellängen beispielsweise derart zu standardisieren, daß bei der Her­ stellung einer Kurbellänge von 172,5 mm mit der Erfindung die Kurbellängen 170 mm und 175 mm eingespart werden kön­ nen. Neben dem Rennradbereich ist auch der Mountainbike-Be­ reich von Interesse. Im Mountainbike-Bereich erhält man beispielsweise mit einer Kurbeilänge von 177,5 mm durch Einsatz der Erfindung die Kurbellängen 175 mm und 180 mm.

Durch die erfindungsgemäße Gestaltung des Stellgliedes, welches aus einem Exzenterelement mit Pedalachsteil für die Lagerung einer handelsüblichen Pedale und einem mit dem Exzenterelement korrespondierendem Gegenstück mit Einschraubgewindeteil für die Tretkurbel besteht, wobei das Gegenstück und das Exzenterelement jeweils Mitnahmeelemente oder Mitnahmevertiefungen aufweisen und im montierten Zustand die Mitnahmeelemente mit zugeordneten Mitnahmevertiefungen in Eingriff stehen und die wirksame Länge des Tretkurbelarmes definieren, ist eine einfache und kostengünstige Herstellung sowie problemlose Montage möglich.

Durch die Erfindung wird es ebenso ermöglicht, sowohl Neu­ anfertigungen als auch Nachrüstungen des Tretkurbelantrie­ bes zu realisieren.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß es sowohl möglich ist, die Mitnahmeelemente an der Stirninnen­ seite des Gegenstückes und die Mitnahmevertiefungen an der Stirnseite des Exzenterelementes anzuordnen als auch eine umgekehrte Positionierung vorzunehmen, das heißt, die Mit­ nahmeelemente an der Stirnseite des Exzenterelementes und die Mitnahmevertiefungen an der Stirninnenseite des Gegen­ stückes anzuordnen. Ebenso ist es möglich, die Mitnahmeele­ mente radial an der Außenseite des Gegenstückes und die Mitnahmevertiefungen an der Innenseite des Exzenterelementes oder die Mitnahmevertiefungen radial an der Außenseite des Gegenstückes und die Mitnahmeelemente an der Innenseite des Exzenterelementes anzuordnen.

Die symmetrische Einstellung der wirksamen Länge der Tret­ kurbelarme kann durch Rückwärtsdrehung der Tretkurbelarme im Zusammenwirken mit einer auf dem Pedalachsteil angeord­ neten Freilaufeinrichtung erfolgen.

Der Einsatz von Kugeln, welche mit in Bohrungen angeordne­ ten Federn beaufschlagt sind, als Mitnahmeelemente und halbkugelförmigen Ausnehmungen oder Bohrungen als Mitnahme­ vertiefungen bewirkt eine leichtgängige Verstellung der Tretkurbelarmlänge, indem sich die Kugeln entlang der Lauf­ fläche bis zu den nächsten Mitnahmevertiefungen bewegen.

Zweckmäßig ist die Anordnung von zwei Mitnahmeelementen und vier symmetrisch angeordneten Mitnahmevertiefungen, wodurch drei verschiedene Tretkurbelarmlängen in den Positionen "Mittel", "Kurz" und "Lang" realisiert werden.

Die Einstellung der Mittelposition erfolgt dabei in zwei verschiedenen, sich gegenüberliegenden Schaltstellungen.

Neben der Einstellung der Schaltposition über das Zusammen­ wirken mit der Freilaufeinrichtung bei Rückwärtsdrehung der Tretkurbelarme sind selbstverständlich auch andere Lösun­ gen, beispielsweise die Verstellung über einen Miniatur­ elektromotor oder Federsysteme, möglich.

Ein zusätzlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Länge der Tretkurbelarme auch asymmetrisch und unabhän­ gig voneinander eingestellt werden kann, indem in die Ge­ windebohrung des handelsüblichen Tretkurbelarms eine Hülse mit einem Langloch zur Aufnahme des Einschraubgewindeteils eingebracht wird. Die Positionierung des Einschraubgewinde­ teils im Langloch erfolgt mittels einer Hülse mit In­ nensechskant. Durch diese zusätzliche asymmetrische Ein­ stellmöglichkeit wird es möglich, die bei vielen Menschen vorhandene unterschiedliche Länge der Beine exakt an den Fahrradantrieb anzupassen. Es wird ein runder und gelenk­ schonender Tritt durch den Ausgleich auch geringster Unter­ schiede ermöglicht.

Wird eine derartige Einstellung nicht gewünscht, kann die Hülse mit Langloch gegen eine Hülse mit normaler Gewinde­ bohrung ausgetauscht werden.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß auch der Verstellbereich, also die Längenänderung der Tretkurbel pro Schaltschritt eingestellt werden kann. Hierfür besteht das Pedalachsteil aus einer Hohlachse und darin angeordnetem Bolzen. An der Stirnfläche des Exzenterelementes ist ein Langloch zur Aufnahme der Hohlachse und des Bolzens ange­ ordnet. Je nach Position der Hohlachse und des Bolzens im Langloch ist der mit Änderung der Schaltstellung bewirkte Verstellbereich größer oder kleiner.

Die dauerhafte Positionierung erfolgt dadurch, daß auf das über die Länge der Hohlachse hinausgehende Gewindeteil des Bolzens eine Mutter aufgeschraubt wird.

Ein letzter Vorteil der Erfindung besteht darin, die Strecke des Rückwärtstretens bis zur Aktivierung des Verstellmechanismus einstellen zu können. Erreicht wird dies dadurch, daß die Freilaufhülse auf einer Buchse gelagert wird. Diese Buchse erfüllt die Wirkung eines Gleitlagers auf dem Pedalachsteil. An dieser Buchse ist eine Feder befestigt, die um den Pedalachsteil gewickelt und dort ein zweites Mal befestigt ist.

Beim Vorwärtstreten dreht sich die Freilaufhülse, die in einer Passung in der Einschraubhülse sitzt, auf der Buchse. Beim Rückwärtstreten blockiert die Freilaufhülse die Buchse, die daran befestigte Feder spannt sich auf bis sie auf dem Pedalachsteil blockiert und den Schaltvorgang des Exzenterelementes auslöst.

In Abhängigkeit der gewählten Länge der als Blattfeder ausgebildeten Feder ist es damit beispielsweise möglich, den Schaltvorgang bereits nach einer viertel Rückwärtsdrehung oder auch nach vollen zwei Rückwärtsdrehungen auszulösen.

Die Erfindung soll nachstehend anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Längsschnittdarstellung durch eine erste Ausführungsform eines Stellgliedes mit an den Stirnseiten angeordneten Mitnahmeelementen und Mitnahmevertiefungen bei auseinandergebautem Pedalachsgehäuse,

Fig. 2 eine Längsschnittdarstellung durch das Stellglied nach Fig. 1 mit zusammengebautem Pedalachsgehäuse und montierter Freilaufeinrichtung,

Fig. 3 eine Seitenansicht auf die Stirninnenseite des Gegenstückes gemäß Fig. 1,

Fig. 4 eine Seitenansicht auf die Stirnseite des Exzenterelementes gemäß Fig. 1,

Fig. 5 die erste Buchsfeder Freilaufeinrichtung gemäß Fig. 2 mit Aussparung,

Fig. 6 die zweite Buchse der Freilaufeinrichtung gemäß Fig. 2 mit Nase,

Fig. 7 eine um 90° gedrehte Ansicht zu Fig. 5,

Fig. 8 eine um 90° gedrehte Ansicht zu Fig. 6,

Fig. 9 eine Schnittdarstellung durch eine zweite Ausführungsform eines Stellgliedes mit an der Außenseite des Gegenstückes angeordneten Mitnahmeelementen,

Fig. 10 das Gegenstück gemäß Fig. 9,

Fig. 11 eine um 90° gedrehte Ansicht zu Fig. 10,

Fig. 12 das Exzenterelement gemäß Fig. 9,

Fig. 12a das Exzenterelement mit variablem Verstellbereich des Schaltschrittes,

Fig. 13 eine um 90° gedrehte Ansicht zu Fig. 12,

Fig. 13a eine um 90° gedrehte Ansicht zu Fig. 12a,

Fig. 14 eine Hülse mit Langloch zur asymmetrischen Verstellung der Tretkurbellänge,

Fig. 15 eine um 90° gedrehte Ansicht zu Fig. 14,

Fig. 16 eine Hülse mit Standardgewindebohrung,

Fig. 17 eine um 90° gedrehte Ansicht zu Fig. 16,

Fig. 18 eine Hohlachse,

Fig. 19 ein Bolzen zur Befestigung der Hohlachse,

Fig. 20 eine Ausführungsform einer Freilaufhülse,

Fig. 21 eine um 90° gedrehte Ansicht zu Fig. 20,

Fig. 22 eine Schnittdarstellung des Stellgliedes mit einer weiteren Ausführungsform der Freilaufeinrichtung.

Wie für eine erste Ausführungsform des Erfindungsgegenstands aus Fig. 1 zu ersehen ist, besteht das separate Stellglied 1 aus einem auseinanderschraubbaren Pedalachsgehäuse 2, einem darin angeordneten Exzenterelement 3 mit Pedalachsteil 4 und einem mit dem Exzenterelement 3 korrespondierendem Ge­ genstück 5 mit Einschraubgewindeteil 6.

Das Einschraubgewindeteil 6 besitzt ein Außengewinde, mit welchem es in die Gewindebohrung des Tretkurbelarmes einge­ schraubt wird. Gemäß dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1 übergreift das Pedalachsgehäuseteil 2a das Pedalachsgehäu­ seteil 2b. In Fig. 2 ist eine Ausführungsvariante darge­ stellt, bei welcher das Pedalachsgehäuseteil 2c das Pedal­ achsgehäuseteil 2d übergreift.

Das Pedalachsteil 4 dient der Aufnahme und Lagerung einer herkömmlichen Pedale, beispielsweise einer Normal- oder Si­ cherheitspedale.

Das Gegenstück 5 ist gleichzeitig Teil des Pedalachsgehäu­ ses 2 und wird über ein Außengewinde 10a in ein Innengewinde 11a des gegenüberliegenden Teils des Pedalachsgehäuses 2 einge­ schraubt.

Das Gegenstück 5 weist an seiner Stirninnenseite 10 im vor­ liegenden Ausführungsbeispiel, wie auch aus Fig. 3 zu erse­ hen ist, zwei Mitnahmeelemente 7 auf, welche als Kugeln ausgebildet sind. Die Kugeln sind in Bohrungen 13 angeord­ net und werden von Federn 14 beaufschlagt. Die auf die Ku­ geln 7 wirkende Federkraft ist über Einstellelemente ein­ stellbar.

Es ist bei diesem Ausführungsbeispiel selbstverständlich möglich, mehr als zwei Kugeln anzuordnen und die Kugeln von einer oder mehreren zentral angeordneten Federn zu beauf­ schlagen.

Das Exzenterelement 3 weist an seiner Stirnseite 11 Mitnah­ mevertiefungen 8 auf. Die symmetrische Anordnung der vier Mitnahmevertiefungen 8 ist aus Fig. 4 ersichtlich. Zwischen den Mitnahmevertiefungen 8, welche als halbkugelförmige Ausnehmungen ausgebildet sind, befindet sich eine Lauffläche 9.

Im zusammengeschraubten Zustand des Pedalachsgehäuses 2, wie aus Fig. 2 ersichtlich, stehen die Mitnahmeelemente 7 mit zugeordneten Mitnahmevertiefungen 8 im Eingriff und de­ finieren so die wirksame Länge des Tretkurbelarmes. Die unterschiedliche wirksame Länge des Tretkurbelarmes in Abhängigkeit der Stellung der Mitnahmeelemente 7 in den Mitnahmevertiefungen 8 resultiert daraus, daß das Ein­ schraubgewindeteil 6 bezüglich der Linie 12 zentrisch und das Pedalachsteil 4 bezüglich der Linie 12 exzentrisch an­ geordnet ist.

Neben der hier beschriebenen Anordnung ist es selbstver­ ständlich auch möglich, die Mitnahmeelemente 7 am Exzenter­ element 3 und die Mitnahmevertiefungen 8 im Gegenstück 5 anzuordnen.

Die Pedale ist in den Figuren nur schematisch dargestellt und umgibt das Pedalachsteil 4.

Auf dem Pedalachsteil 4 wird zum Zusammenwirken mit der Pe­ dale eine Freilaufeinrichtung angeordnet, welche montiert in Fig. 2 und in ihrem Aufbau in den Fig. 5 bis 8 darge­ stellt ist.

Die Freilaufeinrichtung besteht aus einer ersten Buchse 16, welche eine Aussparung 17 aufweist. In die erste Buchse 16 wird eine zweite Buchse 18 eingeschoben, welche eine Nase 19 aufweist. Die zweite Buchse 18 besitzt ferner eine Öff­ nung 22a zur Aufnahme einer Feder.

Wie aus Fig. 7 zu ersehen ist, bildet die Aussparung 17 ei­ ne Anschlagkante 20a für die Vorwärtsfahrt und eine An­ schlagkante 21a für den Rückwärtstritt, wobei von der An­ schlagkante 21a aus die Längenverstellung des Tretkurbelar­ mes aktiviert wird.

Die erste Ausführungsform der Erfindung soll nunmehr in ih­ rem dynamischen Zustand beschrieben werden. Hierzu ist das vollständig montierte separate Stellglied 1 mit dem Ein­ schraubgewindeteil 6 in die Gewindebohrung eines handelsüb­ lichen Tretkurbelarmes eingeschraubt und das Pedalachsteil 4 befindet sich mit der eingebauten Freilaufeinrichtung in einer handelsüblichen Pedale. Die Mitnahmeelemente 7 stehen mit Mitnahmevertiefungen 8 in Eingriff und definieren die Stellung "mittlere Tretkurbelarmlänge".

Beim Vorwärtstreten nimmt die Freilaufeinrichtung Freilauf­ stellung ein, das heißt, das Pedalachsteil 4 trägt über Lager die freidrehenden Pedale und das Fahrrad wird mit der mitt­ leren Tretkurbelarmlänge angetrieben.

Beim Rückwärtstreten, im vorliegenden Ausführungsbeispiel um 135°, gelangt die Nase 19 der zweiten Buchse 18 entlang der Aussparung 17 zu der Anschlagkante 21a. Mit Erreichung dieser Anschlagkante 21a wird der Pedalachsteil 4 mit Exzenterelement 3 mit der Pedale drehfest verbunden und der Tretkurbelarmlängenverstellmechanismus aktiviert.

Je nach Ausgangsposition der zwei möglichen Stellungen "mittlere Tretkurbelarmlänge" gleiten die Mitnahmeelemente 7 nun entlang der Lauffläche 9 bis zum Einrasten in die nächste Schaltposition oder - falls gewünscht - darüber hinaus nochmals über die Mittelposition in die andere Ex­ tremstellung.

Werden für besondere Anwendungsfälle mehr als drei Schalt­ stellungen benötigt, ist dies problemlos über eine größere Anzahl von Mitnahmevertiefungen 8 möglich.

Die zweite Ausführungsform der Erfindung ist in den Fig. 9- 20 dargestellt, wobei die Fig. 12a und 13a eine Möglichkeit zur variablen Einstellung der Schaltschritte und die Fig. 14 und 15 eine Möglichkeit zur asymmetrischen Längeneinstellung beschreiben und auch für die erste Ausführungsform der Erfindung anwendbar sind.

Der wesentliche Unterschied der in den Fig. 9 bis 13a dar­ gestellten zweiten Ausführungsform der Erfindung gegenüber der voranstehend beschriebenen Ausführungsform besteht darin, daß die Mitnahmeelemente 7 und Mitnahmevertiefungen 8 nicht an den Stirnflächen von Exzenterelement 3 und Gegen­ stück 5 angeordnet sind, sondern an den radialen Innen­ bzw. Außenflächen dieser Elemente.

Wie aus Fig. 10 zu ersehen ist, besitzt das Gegenstück 5 an seiner Außenseite 10b eine Bohrung 13 zur Aufnahme der als Kugeln ausgebildeten Mitnahmeelemente 7. Die Mitnahmeele­ mente 7 werden durch eine in der Bohrung 13 angeordnete Fe­ der 14 beaufschlagt.

Das Gegenstück 5 besitzt weiterhin einen Anschlag 5a und eine Kugellauffläche 5b sowie ein Einschraubgewindeteil 6.

Das Exzenterelement 3 besitzt, wie aus den Fig. 9, 12 und 12a zu ersehen ist, eine Passung für das Gegenstück 5, in welcher eine Kugellauffläche 3a eingearbeitet ist. Die Ku­ gellauffläche 3a korrespondiert im montierten Zustand mit der Kugellauffläche 5b.

Das Exzenterelement 3 weist im vorliegenden Ausführungsbei­ spiel vier um 90° versetzte Bohrungen 8 auf. Im montierten Zustand greifen in jeweils 2 gegenüberliegende Bohrungen 8 die Mitnahmeelemente 7 ein. Die Verstellung des Exzenter­ elementes 3 erfolgt im Zusammenwirken mit einer Freilauf­ vorrichtung analog wie im voranstehenden Ausführungsbei­ spiel beschrieben.

Je nach Ausführungsform der Vorrichtung ist es möglich, das Pedalachsteil 4 an dem Exzenterelement fest anzuformen und massiv auszubilden, oder das Pedalachsteil 4 aus einer Hohlachse 20 und einem darin angeordneten Bolzen 21 zu bil­ den, wobei Hohlachse 20 und Bolzen 21 in einem Langloch 23 an der Stirnfläche 22 des Exzenterelementes 3 angeordnet sind.

Die Gestaltung der Bauteile für diese Ausführungsform ist in den Fig. 13a, 18 und 19 dargestellt.

Das Langloch 23 ist derart ausgebildet, daß es an der äuße­ ren Stirnfläche des Exzenterelementes 3 passend zur Hohlachse 20 und an der inneren Stirnfläche passend zum Bolzen 21 gearbeitet ist. Zur Montage des Pedalachsteiles 4 wird die Hohlachse 20 von außen und der Bolzen 21 von innen in das Langloch 23 gesteckt. Da der Bolzen 21 an seinem hinteren Ende ein Gewinde besitzt und länger ist als die Hohlachse 20, kann hierdurch im Zusammenwirken mit einer Mutter die Hohlachse 20 gekontert und somit am Exzenter 3 befestigt werden.

In dem Langloch 23 ist es nun möglich, durch Lösung der Konterung die Hohlachse 20 und den Bolzen 21 nach oben bzw. nach unten zu bewegen. Hierdurch werden unterschiedliche stufenlose Verstellbereiche der Kurbellänge erreicht.

Zur asymmetrischen Einstellung der Tretkurbellänge ist vor­ gesehen, daß in die Gewindebohrung zur Aufnahme der Pedal­ achse des handelsüblichen Tretkurbelarmes eine Hülse 18a mit einem Langloch 19a zur Aufnahme des Einschraubgewindeteils 6 eingeschraubt ist. Eine derartige Hülse ist in Fig. 14 und 15 dargestellt.

Das Einschraubgewindeteil 6 ist in dem Langloch 19a stufen­ los nach oben bzw. unten verstellbar und wird in der ge­ wünschten Position mittels einer in den Figuren nicht dar­ gestellten Gewindehülse mit Innensechskant fixiert. Diese Ausführungsform ist insbesondere dann von Vorteil, wenn aus orthopädischen Gründen körperbaulich bedingte, un­ terschiedliche Beinlängen der Radfahrer ausgeglichen werden sollen.

Ist ein derartiger Ausgleich nicht erforderlich, so kann die Hülse 18a mit Langloch 19a durch die in den Fig. 16 und 17 dargestellte Hülse 16a mit zentrischer Gewindebohrung 17a ersetzt werden.

Nachfolgend soll die Funktion der Freilaufeinrichtung an Hand einer zweckmäßigen Ausführungsform für die in Fig. 9 dargestellte Ausführungsvariante des Stellgliedes 1 be­ schrieben werden.

In den Fig. 20 und 21 ist eine Einschraubhülse 25 darge­ stellt, in welcher sich die eigentliche Freilaufeinrichtung befindet.

Die Einschraubhülse 25 wird in die Pedale eingeschraubt und ist daher den verschiedenen Pedaltypen bezüglich der Abmes­ sungen und Einbaulänge angepaßt.

Die Einschraubhülse 25 weist in ihrem vorderen Teil 26 eine Aussparung 27 zur Einführung einer auf der Freilaufhülse 28 befindlichen Nase eines Nasenringes auf. Hinter dieser Aus­ sparung besitzt die Einschraubhülse 25 eine Nut 29 zur Auf­ nahme der Nase des Nasenringes.

In der Nut 29 liegt zusätzlich eine in den Figuren nicht dargestellte Feder, welche einerseits an der Nase und ande­ rerseits an der Einschraubhülse 25 befestigt ist. Die Befe­ stigung der Feder erfolgt zweckmäßigerweise über einen An­ schlag in der Nut 29, beispielsweise eine in die Nut ein­ schraubbare Madenschraube.

Die Umschaltung zwischen den Schaltstellungen, also das Drehen des Exzenterelementes 3, wird durch Rückwärtstreten der Pedalen erreicht. Hierbei läuft sich die Freilaufhülse 28 auf dem Pedalachsteil 4 fest. Dadurch dreht sich die Nase in der Nut 29, spannt die Feder und läuft gegen den Anschlag. Bei nunmehr weiteren Rückwärtstreten wird hierdurch jetzt das Pedal festgehalten und das Exzenterelement 3 gedreht.

Eine weitere Möglichkeit zur Einstellung der Strecke des Rückwärtstretens bis zur Aktivierung des Verstellmechanismus ist in Fig. 22 dargestellt und besteht darin, daß die Freilaufhülse 30 auf einer Buchse 31 gelagert wird. Diese Buchse 31 erfüllt die Wirkung eines Gleitlagers auf dem Pedalachsteil 4. An dieser Buchse 31 wird eine Feder 32 befestigt, die im den Pedalachsteil 4 gewickelt und dort ein zweites Mal befestigt wird.

Beim Vorwärtstreten dreht sich die Freilaufhülse 30, die in einer Passung in der Einschraubhülse 33 sitzt, auf der Buchse 31.

Beim Rückwärtstreten blockiert die Freilaufhülse 30 die Buchse 31, die daran befestigte Feder 32, welche im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Blattfeder ausgebildet ist, spannt sich auf bis sie auf dem Pedalachsteil 4 blockiert und den Schaltvorgang des Exzenterelementes auslöst.

Es ist selbstverständlich, daß die Merkmale der hier be­ schriebenen Ausführungsform der Freilaufeinrichtung unter Berücksichtigung der konstruktiven Gegebenheiten ausge­ tauscht bzw. miteinander kombiniert werden können.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die hier darge­ stellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist es möglich, durch Variation der einzelnen Elemente und Merkma­ le weitere Ausführungsformen zu realisieren, ohne den Rah­ men der Erfindung zu verlassen.

Claims (23)

1. Vorrichtung zur Tretkurbelarmlängenverstellung an Tret­ kurbeln für Fahrräder mit einem zwischen Tretkurbelarm und Pedale wirkendem Exzenter und einer Freilaufein­ richtung, dadurch gekennzeichnet, daß am handelsüblichen Tretkurbelarm eine Pedale mit einem Pedalachsgehäuse vorgesehen wird, in dem ein separates Stellglied (1) angeordnet ist, welches aus einem Exzenterelement (3) mit Pedalachsteil (4) für die Lagerung einer handelsüblichen Pedale und einem mit dem Exzenterelement (3) korrespondierendem Gegenstück (5) mit Einschraubgewindeteil (6) für die Tretkurbel besteht, wobei das Gegenstück (5) und das Exzenterelement (3) jeweils Mitnahmeelemente (7) oder Mitnahmevertiefungen (8) aufweisen und im montierten Zustand die Mitnahmeelemente (7) mit zugeordneten Mit­ nahmevertiefungen (8) in Eingriff stehen und die wirksame Länge des Tretkurbelarmes, definieren und die Zuordnung der Mitnahmevertiefungen (8) zu den Mitnahmeelementen (7) und damit die Einstellung der wirksamen Länge der Tretkurbelarme durch Rückwärtsdrehung der Tretkurbelarme im Zusammenwirken mit der auf dem Pedalachsteil (4) angeordneten Freilaufeinrichtung erfolgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenstück (5) an seiner Stirninnenseite (10) mindestens zwei Mitnahmeelemente (7) und das Exzenter­ element (3) an seiner Stirnseite (11) mindestens vier in einer Lauffläche (9) angeordnete Mitnahmevertiefungen (8) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenstück (5) an seiner Stirninnenseite (10) mindestens vier Mitnahmevertiefungen (8) und das Exzenter­ element (3) an seiner Stirnseite (11) mindestens zwei Mitnahmeelemente (7) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnahmeelemente (7) radial an der Außenseite (10b) des Gegenstückes (5) und die Mitnahmevertiefungen (8) radial an der Innenseite (11b) des Exzenterelementes (3) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnahmevertiefungen (8) an der Außenseite (10b) des Gegenstückes (5) und die Mitnahmeelemente (7) an der Innenseite (11b) des Exzenterelementes (3) an­ geordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einschraubgewindeteil (6) bezüglich der Linie (12) zentrisch und das Pedalachsteil (4) bezüglich der Linie (12) exzentrisch angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnahmeelemente (7) Kugeln und die Mitnahme­ vertiefungen (8) halbkugelförmige Ausnehmungen oder Bohrungen (13) sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln mit in Bohrungen (13) angeordneten Federn (14) beaufschlagt sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Kugeln von einer zentral angeordneten Feder beaufschlagt werden.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Kugeln wirkende Federkraft über Einstellelemente einstellbar ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Freilaufeinrichtung aus einer ersten Buchse (16) mit einer Aussparung (17) und einer in der ersten Buchse (16) angeordneten zweiten Buchse (18) mit einer Nase (19) besteht, wobei die Freilaufeinrichtung beim Vorwärtstreten Freilaufstellung einnimmt und beim Rück­ wärtstreten das Pedalachsteil (4) fest mit der Pedale verbindet und das Exzenterelement (3) seine Position gegenüber dem Gegenstück (5) verändert und die Mitnah­ meelemente (7) sich entlang einer Lauffläche (9) bewegen und in die nächsten Mitnahmevertiefungen (8) eingrei­ fen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Gewindebohrung zur Aufnahme der Pedalachse an dem handelsüblichen Tretkurbelarm eine Hülse (16a) mit einer zentrischen Gewindebohrung (17a) zur Aufnahme des Einschraubgewindeteiles (6) eingeschraubt ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Gewindebohrung zur Aufnahme der Pedalachse an dem handelsüblichen Tretkurbelarm eine Hülse (18a) mit einem Langloch (19a) zur Aufnahme des Einschraubgewin­ deteiles (6) eingeschraubt ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierung des Einschraubgewindeteiles (6) im Langloch (19a) mittels einer Gewindehülse mit Innen­ sechskant erfolgt.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 12, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Zuordnung der Mitnahmevertiefungen (8) zu den Mitnahmeelementen (7) und/oder die Positionierung des Einschraubgewindeteils (6) im Langloch (19a) der Hülse (18a) eine symmetrische oder asymmetrische Einstellung der wirksamen Länge der Tretkurbelarme erfolgt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pedalachsteil (4) massiv ausgebildet und an dem Exzenterelement (3) fest angeformt ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pedalachsteil (4) aus einer Hohlachse (20) und darin angeordnetem Bolzen (21) besteht und an der Stirnfläche (22) des Exzenterelementes (3) ein Langloch (23) zur Aufnahme der Hohlachse (20) und des Bolzens (21) angeordnet ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Langloch (23) an der äußeren Stirnfläche des Exzenterelementes (3) passend zur Hohlachse (20) und an der inneren Stirnfläche passend zum Bolzen (21) gear­ beitet ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (21) länger ist als die Hohlachse (20) und an seinem hinteren Ende ein Gewinde (24) zur Auf­ nahme mindestens einer Mutter aufweist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Freilaufeinrichtung aus einer Einschraubhülse (25) mit Nut (29) und Aussparung (27) und auf dem Pedalachsteil (4) angeordneter Freilaufhülse (28) mit Nasenring und daran angeformter Nase besteht.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nut (29) eine Feder und ein Anschlag angeordnet ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Freilaufhülse (30) auf einer Buchse (31), welche als Gleitlager auf dem Pedalachsteil (4) wirkt, gelagert ist und an dieser Buchse eine Feder (32) befestigt ist, welche um den Pedalachsteil (4) gewickelt und dort mit ihrem anderen Ende befestigt ist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (32) eine Blattfeder ist.