Antriebsvorrichtung, insbesondere für Fahrräder Die Erfindung betrifft
eine Antriebsvorrichtung, die insbesondere für Fahrräder bestimmt ist. Bei ihr ist
an Stelle der üblichen Tretkurbeln je ein nveiarmiger Trethebel rechts und links
vom Fahrradrahmen vorgesehen, und die Kraftübertragung auf das Hinterrad erfolgt
statt durch Kette oder Kegelräder allein durch Druck. Zu diesem Zweck sind auf der
anzutreibenden Achse oder Radnabe zwei gegeneinander um 18o' versetzte Nockenscheiben
(z. B. Exzenterscheiben) mit glattem Umfang angeordnet, an denen die Lastarme der
Trethebel mit je einer Rolle angreifen und durch Druck auf diese antreibend wirken.Drive device, particularly for bicycles The invention relates to
a drive device intended in particular for bicycles. Is with her
Instead of the usual pedal cranks, there is one single arm pedal lever on the right and left
provided by the bicycle frame, and the power is transmitted to the rear wheel
instead of chain or bevel gears solely through pressure. For this purpose are on the
Axle or wheel hub to be driven has two cam disks offset by 18o '
(z. B. eccentric disks) arranged with a smooth circumference, on which the load arms of the
Attack the pedal lever with one roller each and act as a driving force by applying pressure.
Ein Fahrrad mit einem derartigen Ant r ie ' b zeichnet sich
gegenüber den bekannten Fahrrädern durch geringere Baulänge, geringeres Gewicht,
niedrigere Bauhöhe und größere Wendigkeit aus. Da hierbei ferner der Krafthub der
Trethebel (Fußwsg) nur etwa halb so groß gehalten zu werden braucht als bei gewöhnlichen
Fahrrädern, ergeben sich kleinere Kniebeugen für den Fahrer. Auch können Antrieb
und Freilauf beider Trethebel voneinander unabhängig sein. Ein derartiges Fahrrad
eignet sich daher vornehmlich-für Personen, die aus irgendwelchen Gründen ein gewöhnliches
Fahrrad nicht benutzen können, wie ältere Leute, Invaliden, Personen mit Fuß-, Bein-
oder Hüftleiden, insbesondere auch Personen, die nur mit einem Bein fahren können.
Es sind zwar bereits Fahrradantriebe mit auf der Drehachse befestigten Exzenterscheiben
und mit über Rollen an diesen Scheiben angreifenden Trethebeln bekannt. Hierbei
handelt es sich aber um einarmige Hebel, die eine ungünstigere Verteilung von Hubweg
und Kraftaufwand ,ergeben als der Gegenstand der Erfindung. Dieser unterscheidet
sich ferner dadurch von den bekannten Vorrichtungen, daß bei ihm die Lastarme der
Trethebel (Abstand zwischen Hebels chwenkachse und Hebelrollen) länger als die Abstände
zwischen Hebelschwenkachse und Drehachse der Nockenscheihen ausgebildet sind. Infolgedessen
erstreckt sich bei beiden Hebeln der Krafthub über mehr als eine halbe Umdrehung
des Rades, der Rückweg auf entsprechend weniger als eine halbe Umdrehung. Man erreicht
hierdurch einen langsameren Krafthub und einen rascheren Leergang (Rückweg) der
Trethebel. Infolge der Überschneidung der Krafthübe beider Hebel vermeidet die Vorrichtung
ferner tote punkte im Triebwerk.A bicycle with such Ant r i e 'b is distinguished over the known bicycles by lower length, less weight, lower height and greater maneuverability. Furthermore, since the power stroke of the pedal lever (Fußwsg) only needs to be kept about half as large as with normal bicycles, the rider has to do smaller squats. The drive and freewheel of both pedal levers can also be independent of one another. Such a bicycle is therefore primarily suitable for people who for whatever reason cannot use an ordinary bicycle, such as elderly people, invalids, people with foot, leg or hip problems, in particular people who can only ride with one leg. There are already bicycle drives with eccentric disks attached to the axis of rotation and with pedal levers acting on these disks via rollers. However, these are one-armed levers that result in a less favorable distribution of stroke and effort than the subject matter of the invention. This also differs from the known devices in that the load arms of the pedal lever (distance between the lever pivot axis and lever rollers) are longer than the distances between the lever pivot axis and the axis of rotation of the cam plates. As a result, the power stroke for both levers extends over more than half a turn of the wheel, and the return path extends accordingly to less than half a turn. This results in a slower power stroke and a faster idling (return travel) of the pedal levers. As a result of the overlapping of the power strokes of the two levers, the device also avoids dead points in the engine.
Entsprechend der gewünschten Vergrößerung des 'Drehwinkels beim Druckhub
können gemäß der Erfindung die Nockenscheiben statt als Exzenterscheiben auch als
ungleichmäßige Kurvenscheiben ausgebildet sein.Corresponding to the desired increase in the angle of rotation during the pressure stroke
according to the invention, the cam disks can also be used as eccentric disks
be designed uneven cam discs.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in Ausführungsbeispielen,
zum Teil schematisch, dargestellt. Es zeigt
Abb. i die Wirkungsweise
einer Seite der Vorrichtung bei Verwendung eines Exzenters als Nockenscheibe, Abb.
2@ -die Wirkungsweise beider Seiteh der Vorrichtung bei Verwendung von zentern als
Nockenscheiben, Abb.3 die Wirkungsweise beider Seiteri# der Vorrichtung bei Verw
.endung von ungleichmäßigen Kurvenscheiben als Nockenscheiben, Abb. q. ein Fahrrad
mit einer Antriebsvorrichtung gemäß der Erfindung in Seitenansicht, Abb.5 eine Draufsicht
auf die Antriebsvorrichtung von Abb. q. in größerem M,aß, stabe und Abb. 6 ein Ausführungsbeispiel
seiner Freilaufschältung für einen Antrieb gemäß der Erfindung. _ Zwei Exzenterscheiben
i und 2 sind um 18o° gegeneinander versetzt auf der zu drehenden Achse ,3 bzw. bei
einem Fahrrade zu beiden Seiten an der Radnabe q. befestigt. Der Umfang der Exzenterscheiben
ist glatt gehalten, wobei erforderlichenfalls Führungsnuten für die angleitenden
Rollen der nachbeschriebenen - Trethebel vorgesehen werden können. jede Exzenterscheihe
wird durch einen Trethebel angetrieben. Die beiden Tret-, hebel 5 und 6 sind als
zweiarmige Hebel ausgebildet und im Schwenkpunkt 7 vorzugsweise auf Kugeln oder
Rollen gelagert. Der eine Hebelarm jedes Trethebels ist mit einem Pedal 8 zum bequemen
Aufsetzen des Fußes versehen, und der andere Hebelarm des Trethebels trägt eine
auf Kugeln o. dgl. gelagerte Druckrolle 5a bzw. 6a, mit der der Trethebel gegen
den glatten Umfang der zugehörigen Exzenterscheibe zu drücken vermag. Gemäß Abb.
i wird die Druckrolle 5a bzw. 6a so lange durch eine Zugfeder 9 von der Exzenterscheibe
ferngehalten und der Trethebel gegen einen festen Anschlag i o in - Freilaufstellung
gezogen, bis das Pedal 8 durch Fußdruck entgegen der Wirkung dieser Feder 9 nach
unten bewegt und dadurch die Druckrolle in Wirkungsstellung gebracht wird. Zweckmäßiger
ist es. jedoch, wenn die Druckrolle 5a bzw. 6a nach Abb. 2 bis 6 durch eine an den
Trethebel angreifende Zugfeder r i fortlaufend gegen die zugehörige Exzenterscheibe
gezogen und die Freilaufstellung der Fußhebel durch eine besondere Feststellvorrichtung
herbeigeführt wird. Hierzu ist beispielsweise gemäß Abb. q, und 5 für jeden Trethebel
ein verschiebbar gelagerter Anschlag 12 vorgesehen, der sich entgegen der Wirkung
einer Feder 13 durch eine Zugvorrichtung 1¢ und einen Handhebel i5 hochziehen und
festlegen läßt, wodurch die beiden Trethebe15 und 6 in Freilaufstellung gebracht
werden, die ebenfalls durch einen festen Anschlag io begrenzt wird. Abb. 6 zeigt
eine weitere Freilaufvorrichtung, bei ihr die Zugfeder i i z. B. mit einem Kulissensl=
in i 6 in einer am Trethebel über dessen :ishwenkpunkt 7 angeordneten bogenförmigen
Kulisse 17 geführt wird und durch ein Gestänge 18, i9 in zwei verschiedene Stellungen
zum Schwenkpunkt 7 gebracht werden kann. Der Trethebel wird dann durch die Feder
i i einmal mit der Druckrolle gegen die Exzenterscheibe in Arbeitsstellung und das
andere Mal gegen den festen Anschlag io in Freilaufstellung gezogen. Das Ein- und
Ausschalten des Freilaufes kann dabei auch durch mittels des Fußes betätigte Schaltmittel
erfolgen.In the drawing, the subject matter of the invention is shown in exemplary embodiments,
partly shown schematically. It shows
Fig. I the mode of operation
one side of the device when using an eccentric cam as a cam disk, Fig.
2 @ -the mode of action of both sides of the device when using centers as
Cam disks, Fig.3 the mode of operation of both sides of the device when used
.end of uneven cam disks as cam disks, fig. q. a bicycle
with a drive device according to the invention in side view, Figure 5 is a top view
on the drive device of Fig. q. in a larger M, aß, stabe and Fig. 6 an exemplary embodiment
its freewheeling circuit for a drive according to the invention. _ Two eccentric discs
i and 2 are offset from one another by 180 ° on the axis to be rotated, 3 or at
a bicycle on both sides of the wheel hub q. attached. The scope of the eccentric discs
is kept smooth, with guide grooves for the sliding if necessary
Rolls of the following - pedal levers can be provided. every eccentric wheel
is driven by a pedal. The two pedal levers 5 and 6 are as
formed two-armed lever and in the pivot point 7 preferably on balls or
Rolls stored. One lever arm of each pedal lever is equipped with a pedal 8 for comfortable use
Put on the foot provided, and the other lever arm of the pedal lever carries one
pressure roller 5a or 6a mounted on balls or the like, with which the pedal lever counteracts
able to press the smooth circumference of the associated eccentric disk. According to Fig.
i is the pressure roller 5a or 6a so long by a tension spring 9 of the eccentric disk
kept away and the pedal lever against a firm stop i o in - free-wheeling position
pulled until the pedal 8 by foot pressure against the action of this spring 9 after
moved down and thereby the pressure roller is brought into the operative position. More expedient
is it. However, if the pressure roller 5a or 6a according to Fig. 2 to 6 by a to the
Tension spring r i acting on the pedal lever continuously against the associated eccentric disk
pulled and the free-running position of the foot lever by a special locking device
is brought about. For this purpose, for example, according to Fig. Q, and 5 for each pedal lever
a displaceably mounted stop 12 is provided, which counteracts the action
pull up a spring 13 by a pulling device 1 [and a hand lever i5] and
can set, whereby the two Trethebe15 and 6 brought into free-running position
which is also limited by a fixed stop io. Fig. 6 shows
another freewheel device, in her the tension spring i i z. B. with a backdropl =
in i 6 in an arc-shaped one arranged on the pedal lever via its pivot point 7
Link 17 is guided and by a linkage 18, i9 in two different positions
can be brought to pivot point 7. The pedal lever is then supported by the spring
i i once with the pressure roller against the eccentric disk in the working position and that
other times pulled against the fixed stop io in the free-running position. The one and
The freewheel can also be switched off by switching means actuated by means of the foot
take place.
Durch das Andrücken der Druckrollen 5a und 6a an die Exzenterscheiben
i und 2 wird in bekannter Weise ein Drehmoment erzeugt. Die Exzentrizität der Scheiben
i und 2 sowie die Abmessungen der Trethebel werden zweckmäßig bei Fahrrädern so
gewählt, daß etwa nur die halbe Höhe der Tretbewegung gegenüber den bisherigen Tretkurbeln
bei Fahrrädern erforderlich ist: Wie Abb. i zeigt, ist die Entfernung e der Druckrolle
5- vom Schwenkpunkt 7 größer gewählt worden als die Entfernung d des Scheibendrehpunktes
3 vom Schwenkpunkt 7. Unter Berücksichtigung dessen, daß die Totpunkte
t und u einer jeden Exzenterscheibe durch den größten und den kleinsten
Abstand des Scheibenumfanges vom Drehpunkt 3 bestimmt sind, ergibt sich dann durch
die gewählte größere Entfernung e der Druckrolle der Vorteil, daß der Druckhub h
des Trethebels 5 bzw. 6 ein um den Bogenwinkel x über i8o° hinausgehendes Drehmoment
an der Exzenterscheibe zu .erzeugen vermag. Wird diese Anordnung des Trethebels
gemäß Abb.2 für jede der beiden um i8o° zueinander versetzten Exzenterscheiben vorgesehen,
so ergibt sich die Tatsache, daß im Gesamtgetriebe Totpunkte oder Totläufe nicht
mehr auftreten, da die Totpunkte der einen Exzenterscheibe stets von den Totpunkten
der anderen Exzentersc heihe um den Winkel x überschnitten°werden. Die Drehmomente
sinken lediglich bei jeder Radumdrehung zweimal von einem Höchstwert auf einen z.
B. nur dessen Hälfte betragenden Mindestwert herab, und der Druckhub, des Trethebels
geht langsamer vor sich als der Rückhub.By pressing the pressure rollers 5a and 6a against the eccentric disks i and 2, a torque is generated in a known manner. The eccentricity of the disks i and 2 as well as the dimensions of the pedal levers are expediently chosen for bicycles so that only about half the height of the pedaling movement is required compared to the previous pedal cranks on bicycles: As Fig. I shows, the distance e of the pressure roller is 5- from the pivot point 7 has been selected greater than the distance d of the disk pivot point 3 from the pivot point 7. Taking into account that the dead centers t and u of each eccentric disk are determined by the largest and the smallest distance of the disk circumference from the pivot point 3, then results from the A selected greater distance e of the pressure roller has the advantage that the pressure stroke h of the pedal lever 5 or 6 is able to generate a torque on the eccentric disc that exceeds i8o ° by the arc angle x. If this arrangement of the pedal lever as shown in Figure 2 is provided for each of the two eccentric disks offset from one another by 180 °, the result is that dead centers or dead runs no longer occur in the overall transmission, since the dead centers of one eccentric disk always differ from the dead centers of the other eccentric disk that is, to be intersected by the angle x °. The torques only drop twice from a maximum value to a z. B. only its half of the minimum value, and the pressure stroke of the pedal is slower than the return stroke.
Dieselbe Wirkung läßt sich erreichen, wenn gemäß Abb. 3 die Exzenterscheiben.
i und 2 eine von der Kreisform abweichende unr gleichmäßige Kurvenform erhalten.
Der kleinste Umfangsabstand (Punktes) und der größte Umfangsabstand (Punkt t) einer
jeden Scheibe liegen in bezug auf den Drehpunkt 3
der Scheiben beim
Druckhub um mehr als i 8o°, z. B. Um. 225°, und beim Rückhub entsprechend
weniger, z. B. um 135°, auseinander. Hierdurch ergibt sich für den Druckhub einer
jeden Kurvenscheibe ein über 18o° hinausgehendes Drehmoment und beim Rückhub eine
schnellere Bewegung als beim Druckhub.The same effect can be achieved if, as shown in Fig. 3, the eccentric disks. i and 2 receive an irregular curve shape deviating from the circular shape. The smallest circumferential distance (point) and the largest circumferential distance (point t) of each disk are in relation to the pivot point 3 of the disks during the pressure stroke by more than i 80 °, z. B. U m. 225 °, and correspondingly less during the return stroke, z. B. 135 ° apart. This results in a torque exceeding 180 ° for the pressure stroke of each cam disk and a faster movement on the return stroke than on the pressure stroke.
Die Anordnung der Antriebsvorrichtung an einem Fahrrade kann z. B.
gemäß Abb. 4 und 5 erfolgen. Jedoch können auch noch andere Anordnungen der Vorrichtung
und andere Ausführungen der Einzelteile getroffen werden, ohne daß der Rahmen der
Erfindung überschritten wird.The arrangement of the drive device on a bicycle can, for. B.
according to Fig. 4 and 5. However, other arrangements of the device can also be used
and other designs of the items are made without affecting the scope of the
Invention is exceeded.