DE4428135A1 - Kurbelantrieb mit freilaufgekoppelten Tretkurbeln - Google Patents

Kurbelantrieb mit freilaufgekoppelten Tretkurbeln

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DE4428135A1
DE4428135A1 DE19944428135 DE4428135A DE4428135A1 DE 4428135 A1 DE4428135 A1 DE 4428135A1 DE 19944428135 DE19944428135 DE 19944428135 DE 4428135 A DE4428135 A DE 4428135A DE 4428135 A1 DE4428135 A1 DE 4428135A1
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pedal
crank
crankshaft
gear
cranks
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DE19944428135
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John Kranefoer
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M1/00—Rider propulsion of wheeled vehicles
    • B62M1/24—Rider propulsion of wheeled vehicles with reciprocating levers, e.g. foot levers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M11/00—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels
    • B62M11/02—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of unchangeable ratio

Description

Anwendung
Die Erfindung betrifft einen Kurbelantrieb der als Antrieb für Fahrräder und sonstige Leichtbaufahrzeuge gedacht ist.
Stand der Technik
Beim Kurbelantrieb (z. B. für Fahrräder) sind die Tretkurbeln fest mit der sie tragenden Kurbelwelle verbunden. Der für das Drehmoment an der Kurbelwelle wirksame Hebel ändert sich somit je nach Stellung der Tretkurbel am Drehkreis.
Kritik am Stand der Technik
Bei der folgenden Betrachtung wird die auf die Tretkurbel wirkende Kraft zur Vereinfachung als immer gleichbleibend angenommen.
Da der wirksame Hebel an der Kurbelwelle vom Stand der Tretkurbel abhängig ist, verändert sich das Drehmoment an der Kurbelwelle von Null am oberen Totpunkt bis maximal bei ca. 90° Drehwinkel, um dann schnell (spätestens am unteren Totpunkt) wieder auf Null abzufallen.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kurbeltrieb zu schaffen, bei dem die Stellung der Tretkurbeln keinen oder zumindest einen nur geringen Einfluß auf das an der Kurbelwelle entstehende Drehmoment hat.
Lösung der Aufgabe
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jede Tretkurbel (4a/b) über einen eigenen Freilauf (bestehend aus 10a/b, 11a/b, 12a/b) mit der Kurbelwelle (9) gekoppelt wird.
Dabei kann die Tretkurbel (4a/b) jeweils direkt auf das Zahnrad (12a/b) aufgesetzt werden oder, wie auf der Zeichnung dargestellt, mit einer eigenen Welle (14) in einem Lagerbock (15) geführt werden.
Ein Zahnsegment (5) unter der Tretkurbel, welches in das Zahnrad (12a/b) eingreift, bestimmt nun den Winkel, um den eine Tretkurbel im Lagerbock (15) bewegt werden kann.
Um den Bewegungsablauf zu beschreiben, wird als Ausgangssituation angenommen Tretkurbel (4a) sei im obersten Punkt.
Bei Druck auf die Pedale (6a) wird das Zahnsegment (5) unter der Tretkurbel (4a) im Zahn­ eingriff am Zahnrad (12a) vorbeigeführt und versetzt dieses in eine abwärts gerichtete Drehbewegung.
Der äußere Freilaufteil (11a) ist fest mit Zahnrad (12a) verbunden und so ausgelegt, daß die nun erfolgte abwärtsgerichtete Drehbewegung den Sperrmechanismus aktiviert und den inneren Freilaufteil (10a) starr mit dem äußern Freilaufteil (11a) verbindet.
Da der innere Freilaufteil (10a) fest mit der Kurbelwelle (9) verbunden ist, wird die Drehbewegung von Zahnrad (12a) nun verlustlos an die Kurbelwelle (9) weitergegeben.
Während die Tretkurbel (4a) herabgedrückt wird, dreht sich die Welle (14) von Tretkurbel (4a) im Lagerbock (15).
Diese Drehbewegung wird über das fest mit der Welle (14) verbundene Sonnenrad (18) auf die Planetenräder (17) übertragen.
Die Planetenräder (17) sind im Lagerbock (15) mittels Lagerwelle (16) gelagert und geben die Drehbewegung des Planetenrades (18) von Tretkurbel (4a) an das Planetenrad (18) von Tretkurbel (4b), die dadurch angehoben wird, weiter.
Durch das Anheben der Tretkurbel (4b) wird das Zahnsegment (5) von Tretkurbel (4b) im Zahneingriff am Zahnrad (12b) vorbeigeführt und versetzt dieses nun in eine aufwärts gerichtete Drehbewegung. Der Sperrmechanismus von Freilauf (10b, 11b, 12b) wird aufgehoben.
Der hier beschriebene Ablauf ist für beide Tretkurbeln (4a/b) uneingeschränkt identisch. Auch kann der Ablauf zu jedem Zeitpunkt abgebrochen bzw. im Rahmen der durch die Zahnsegmente (5) vorgegebenen Wege umgekehrt werden.
Erzielbare Vorteile
Durch den Einsatz der freilaufgekoppelten Tretkurbel (4a/b) ist die Hebellänge nicht mehr von Höhe des Kurbellagers (Abstand von der Straßendecke) abhängig. Die Tretkurbeln (4a/b) können länger sein (wirksamer Hebel, weniger Kraft notwendig).
Der wirksame Hebel für das Drehmoment an der Kurbelwelle (9) ist bedeutend größer und bleibt fast gleich lang. Daraus resultiert ein hohes und fast lineares Drehmoment (weniger Kraft notwendig).
Jeder Hub einer Tretkurbel (4a/b) kann die Kurbelwelle (9) um 360° statt bisher 180° drehen. Bei gleicher Hubzahl doppelte Fahrgeschwindigkeit.
Die am Markt befindlichen Ketten- und Nabenschaltungen können unverändert mit dieser Technik kombiniert werden.
Bezugszeichenliste
1 Antriebsrad (Zahnrad)
2 Kette
3 Getriebenes Rad (Zahnrad)
4a Tretkurbel rechts
4b Tretkurbel links
5 Zahnsegment
6a Pedale rechts
6b Pedale links
8 Festes Lagergehäuse Kurbelantrieb
9 Welle Kurbelantrieb
10a/b inneres Freilaufteil
11a/b äußeres Freilaufteil
12a/b Zahnrad am äußeren Freilaufteil
14 Lagerwelle Tretkurbel
15 Fester Lagerbock Tretkurbel
16 Lagerwelle Planetenräder
17 Planetenrad
18 Sonnenrad.

Claims (3)

1. Jede Tretkurbel (4a/b) wird über einen eigenen Freilauf (10a/b, 11a/b, 12a/b) mit der Kurbelwelle (9) gekoppelt.
2. Die Tretkurbeln (4a/b) sind auf Wellen (14) in Lagerböcken (15) geführt die nicht Teile der Kurbelwelle (9) sind.
3. Die Tretkurbeln (4a/b) sind mittels Wellen (14) in Lagerbock (15) gelagert und über die Planeten (17) und Sonnenräder (18) miteinander verbunden.
Jede Drehbewegung an einer der Tretkurbeln (4a/b) wird über das, je fest mit der Welle (14) verbundene Sonnenrad (18), auf die Planetenräder (17) übertragen.
Die Planetenräder (17) sind im Lagerbock (15) mittels Lagerwelle (16) gelagert und geben die Drehbewegung des Planetenrades (18) von Tretkurbel (4a/b) an das Planetenrad (18) von Tretkurbel (4a/b) weiter.
DE19944428135 1994-08-09 1994-08-09 Kurbelantrieb mit freilaufgekoppelten Tretkurbeln Withdrawn DE4428135A1 (de)

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