DE69831970T2

DE69831970T2 - Übertragungsvorrichtung und einstellbarer fahrradlenker mit einer solchen vorrichtung

Info

Publication number: DE69831970T2
Application number: DE69831970T
Authority: DE
Inventors: Cornelis Gijsbertus ROOVERS; Andreas Bastiaan D'HERRIPON
Original assignee: Batavus BV
Current assignee: Batavus BV
Priority date: 1997-11-18
Filing date: 1998-11-17
Publication date: 2006-07-27
Anticipated expiration: 2018-11-18
Also published as: DK1030802T3; ATE307052T1; JP2001523794A; EP1030802B1; TW367295B; CN1285793A; DE69831970D1; AU1263699A; NL1007564C2; EP1030802A1; WO1999025604A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Getriebevorrichtung mit mindestens zwei drehbaren Getriebeteilen, die zumindest auf einem Teil ihres Umkreises jeweils mit einer Verzahnung versehen sind, wobei diese Verzahnungen miteinander in Eingriff stehen, einem Gehäuse, in dem die Getriebeteile angeordnet sind, sowie einem Lager zum Lagern der Getriebeteile im Gehäuse.
Eine solche Getriebevorrichtung ist allgemein bekannt. Bei der bekannten Getriebevorrichtung sind die Getriebeteile z. B. durch Zahnräder gebildet, die auf Wellen montiert sind, wobei die Wellen mittels Lagern, die im Gehäuse vorgesehen sind, so festgehalten werden, dass sich die Zahnräder leicht drehen lassen.
Die bekannte Getriebevorrichtung hat den Nachteil, dass jede der Wellen mindestens an zwei verschiedenen Stellen gelagert werden muss, wodurch die Vorrichtung unförmig wird und viel Platz einnimmt. Außerdem ist es sehr schwierig, die Getriebevorrichtung so zu konstruieren, dass sie kein Spiel aufweist.
Die vorliegende Erfindung hat zur Aufgabe, eine Getriebevorrichtung zu schaffen, die nicht diese Nachteile aufweist.
Zu diesem Zweck zeichnet sich die erfindungsgemäße Getriebevorrichtung dadurch aus, dass zumindest ein Teil der Getriebeteile das Gehäuse berührt, um zusammen mit dem Gehäuse das Lager zu bilden, und dass Mittel vorgesehen sind, mit denen sich das Spiel zwischen den Verzahnungen der Getriebeteile einstellen bzw.
zumindest so gut wie beseitigen lässt.
Auf diese Weise werden keine separaten Lager benötigt, kann das Zahnradgetriebe sehr kompakt geformt werden und wird ein stabiles Zahnradgetriebe ohne Spiel erlangt.
Eine Getriebevorrichtung mit Verzahnungen aufweisenden Getriebeteilen ist aus US-2 438 657 bekannt. Bei dieser Getriebevorrichtung ist es jedoch nicht möglich, das Spiel zwischen den Getriebeteilen einzustellen oder zu beseitigen. Es kann zwar das Spiel zwischen dem Gehäuse und den Getriebeteilen beseitigt werden; dies dient aber dazu, eine Reibungskraft zwischen dem Gehäuse und den Getriebeteilen zu erzeugen, so dass ein Drehen der Getriebeteile unterbunden wird.
FR-867 888 beschreibt eine Getriebevorrichtung, bei der die Getriebeteile auf entfernbaren Wellen montiert sind.
Bei einer bevorzugten Ausführung einer Getriebevorrichtung gemäß dieser Erfindung sind die Mittel zum Einstellen des Spiels zwischen den Verzahnungen der Getriebeteile durch das Gehäuse gebildet, wobei dieses so geformt ist, dass es auf die Getriebeteile eine Vorbelastungskraft ausübt, wenn diese Getriebeteile im Gehäuse angeordnet sind, wodurch die Getriebeteile ohne Spiel ineinander greifen.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführung einer Getriebevorrichtung gemäß dieser Erfindung berührt ein Teil des Umkreises eines Getriebeteils einen Teil der Innenfläche des Gehäuses. Auf diese Weise bilden die Innenfläche des Gehäuses und derjenige Teil des Umkreises der Getriebeteile, der die Innenfläche berührt, das Lager.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführung einer Getriebevorrichtung gemäß dieser Erfindung erstreckt die sich Verzahnung mindestens eines Getriebeteils über einen Teil des Umkreises des Getriebeteils, wobei der nicht verzahnte Teil des Umkreises des Getriebeteils am Gehäuse anliegt. Das Ergebnis ist eine größere Berührungsfläche für die Bildung des Lagers, so dass die Getriebevorrichtung geringerem Verschleiß unterliegt.
Zur Verringerung der Reibung zwischen den Getriebeteilen und dem Gehäuse wird die Innenfläche des Gehäuses vorzugsweise mit einer reibungsreduzierenden Auskleidung, beispielsweise aus Kunststoff, versehen.
Weitere bevorzugte Ausführungen der Getriebevorrichtung gemäß dieser Erfindung sind in den Ansprüchen 6 bis 12 beschrieben.
Diese Erfindung betrifft darüber hinaus eine Lenkung, insbesondere einen Fahrradlenker, wie in den Ansprüchen 13 bis 29 festgelegt, sowie ein Fahrrad, das mit einem erfindungsgemäßen Lenker ausgestattet ist.
Diese Erfindung wird im folgenden Text detaillierter erklärt, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird. Es zeigen
1 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung,
2 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung, bei der jedes Getriebeteile einen nicht verzahnten Abschnitt aufweist,
3 eine Ansicht der Getriebevorrichtung nach 2, die mit einem Mittel zum Einstellen des Spiels zwischen den Getriebeteilen versehen ist,
4 eine Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung, bei der das Gehäuse auf der Innenseite mit einer Auskleidung versehen ist,
5 eine Ansicht mit Teilschnitt einer erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung, bei der das Gehäuse zwei Gehäusehälften umfasst,
6 eine Ansicht mit Teilschnitt einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführung einer Getriebevorrichtung, bei der sich ein Getriebeteil teilweise verjüngt,
7 eine Ansicht mit Teilschnitt einer erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung, bei der sich beide Getriebeteile verjüngen,
8 einen Querschnitt an Linie I-I in 9 einer erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung mit konischen Lagerflächen, wobei die Getriebevorrichtung in einer bewegbaren Lenkung angeordnet ist,
9 eine Draufsicht der Getriebevorrichtung von 8, wobei die obere Hälfte des Gehäuses entfernt ist,
10 eine Draufsicht der Getriebevorrichtung von 8, wobei zwischen den Getriebeteilen ein Abstandshalter angeordnet ist,
11 eine schematische Darstellung mit Teilschnitt einer bewegbaren Lenkung, die mit einer erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung versehen ist,
11a eine Ansicht mit Teilschnitt der Getriebevorrichtung mit dem Blockiermechanismus von 11,
12 eine Ansicht mit Teilschnitt einer Getriebevorrichtung, die in einer bewegbaren Lenkung angeordnet und mit einer Blockiereinrichtung versehen ist.
13 eine Unteransicht der Lenkung von 12,
14 eine weitere Ausführung einer Blockiereinrichtung,
15 eine Draufsicht einer weiteren Ausführung einer Blockiereinrichtung,
16 eine Draufsicht einer bewegbaren Lenkung in Öffnungsstellung, wobei an den Getriebeteilen Armstützen angeordnet sind,
17 eine Draufsicht der Lenkung von 16, die in Schließstellung gedreht ist,
18 eine Ansicht mit Teilschnitt einer bewegbaren Lenkung, die an einer Lenkspindel angebracht ist, wobei die Lenkung an der Lenkspindel drehbar angebracht ist und die Lenkstangenteile an den zugehörigen Getriebeteilen drehbar angebracht sind, und
19 eine Seitenansicht der Lenkung von 18 in verschiedenen Stellungen.
1 zeigt eine bevorzugte Ausführung einer Getriebevorrichtung gemäß dieser Erfindung. Zur Bildung eines Zahnradgetriebes sind zwei Getriebeteile in Form von Zahnrädern 2, 3 in einem Gehäuse 1 angeordnet. Jedes der Zahnräder 2, 3 weist auf seinem Umkreis eine Verzahnung 4, 5 auf. Die Verzahnungen 4, 5 stehen miteinander in Eingriff. Bei dieser beispielhaften Ausführung umfasst das Gehäuse 1 einen Ring, der den Umkreis der Zahnräder 2, 3 so umgibt, dass ein stabiles Gebilde erlangt wird. Die Zahnräder liegen über einen Winkel von 180° hinweg an der Innenseite des Gehäuses 1 an. Der Berührungsbereich zwischen der Verzahnung 4, 5 der Zahnräder 2, 3 und der Innenseite des Gehäuses 1 bildet ein Gleitlager, das ein Drehen der Zahnräder 2, 3 im Gehäuse 1 ermöglicht. Die Zahnräder 2, 3 sind fest verbunden mit Wellen 6, 7, die mit Antriebsmitteln und/oder angetriebenen Teilen verbunden werden können.
2 zeigt ein Zahnradgetriebe mit Zahnrädern 8, 9, deren Verzahnung 10, 11 sich nur über einen Teil des Umkreises erstreckt. Ein nicht verzahnter Abschnitt 12, 13 jedes Zahnrads 8, 9 liegt an der Innenseite des Gehäuses 1 an. Auf diese Weise wird der Berührungsbereich zwischen den Zahnrädern 8, 9 und dem Gehäuse 1 vergrößert. Die Zahnräder 8, 9 des Zahnradgetriebes von 2 lassen sich um einen bestimmten Winkel drehen, wobei dieser Winkel der Länge der Verzahnung auf dem Umkreis der Zahnräder 8, 9 entspricht. Dieses Zahnradgetriebe eignet sich besonders zum Synchronisieren einer eingeschränkten Drehbewegung von zwei Teilen, die mit den Zahnrädern 8, 9 verbunden sind.
Zur Erleichterung der Anbringung der Zahnräder 8, 9 und Beseitigung des durch Verschleiß der Zahnräder 8, 9 bewirkten Spiels zwischen den Verzahnungen der Zahnräder 8, 9 und zwischen den Zahnrädern 8, 9 und dem Gehäuse 1, sind bei einer bevorzugten Ausführung des Zahnradgetriebes gemäß dieser Erfindung, wie in 3 gezeigt, zwei Flansche 14, 15 vorgesehen, zwischen denen ein Spalt gebildet ist. Die Flansche 14, 15 können mittels einer Schraube 16 und einer Mutter 17 einander angenähert werden, wodurch sich das Spiel zwischen den Verzahnungen der Zahnräder 8, 9 sowie zwischen den Zahnrädern 8, 9 und dem Gehäuse 1 beseitigen lässt. Auf diese Weise können die Zahnräder ohne Spiel und ohne, dass die auf die Verzahnung einwirkenden Kräfte vorgegebene Werte überschreiten, miteinander in Eingriff gebracht werden. Somit bildet das erfindungsgemäße Zahnradgetriebe ein sehr stabiles und kompaktes Getriebe.
Zur Verbesserung der Gleiteigenschaften zwischen den Zahnrädern 2, 3, 8, 9 und dem Gehäuse 1 kann auf der Innenseite des Gehäuses 1 dort, wo sich die Berührungsfläche der Zahnrädern 2, 3, 8, 9 und des Gehäuses 1 befindet, eine Auskleidung 45 vorgesehen sein. Bei der Auskleidung 45 kann es sich um eine Kunststoffauskleidung, z. B. eine Teflonauskleidung, handeln. Im Fall von Zahnrädern 8, 9 mit einem nicht verzahnten Abschnitt 12, 13 kann der Reibungswiderstand zwischen den Zahnrädern 8, 9 und dem Gehäuse 1 auch dadurch verringert werden, dass dort, wo sich die Zahnräder 8, 9 und das Gehäuse 1 berühren, Wälzlager angebracht werden.
Falls es erforderlich ist, die Zahnräder in einem geschlossenen Gehäuse unterzubringen, kann das Gehäuse aus zwei Gehäusehälften 1a, 1b gebildet sein, die sich radial über die Zahnräder schieben lassen (vgl. 5). Jede der Gehäusehälften 1a, 1b ist mit einem Flansch 14a, 15a versehen. Zwischen den Flanschen 14a, 15a ist eine elastische Dichtung 44 angeordnet. Die Gehäusehälften werden durch Schrauben 16a, 16b zusammengezogen, die durch die Flansche 14a, 15a hindurchragen. Im Gehäuse sind Aussparungen vorgesehen, durch die die Wellen 6, 7 hindurchragen.
Die Abmessungen des erfindungsgemäßen Zahnradgetriebes sind in Radialrichtung durch den Durchmesser der beiden Zahnräder und in Axialrichtung durch die Kräfte, die von der Verzahnung des einen Zahnrads auf die Verzahnung des anderen Zahnrads übertragen werden sollen, bestimmt. Wenn das Zahnradgetriebe zum Synchronisieren der Drehbewegung zweier unabhängiger Teile verwendet wird, können die Kräfte vernachlässigt werden, so dass das Zahnradgetriebe sehr kompakt ausgebildet werden kann.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführung eines Zahnradgetriebes gemäß dieser Erfindung, wie sie in 6 gezeigt ist, verjüngt sich eines der Zahnräder an einem Teil des Umkreises. Es ist der nicht verzahnte Abschnitt 13 des Zahnrads, der sich verjüngt. Dort, wo sich die Berührungsfläche von Zahnrad 9 und Gehäuse 1 befindet, hat das Gehäuse 1 eine komplementäre Form.
Mithilfe einer Schraube 18 wird das Zahnrad 9 so weit in das Gehäuse 1 gezogen, bis die Verzahnungen 10, 11 ohne Spiel ineinander eingreifen. Mittels eines Federrings 19 wird das Zahnrad 9 unter vorgegebener und regulierbarer Vorbelastung im Gehäuse 1 gehalten. Dies beseitigt jedes Spiel, das infolge von Verschleiß auftreten könnte.
Bei einer weiteren Ausführung des Zahnradgetriebes verjüngt sich jedes der Zahnräder 8, 9 insgesamt (vgl. 7). Das Gehäuse 1 hat eine entsprechende Form und beide Zahnräder 8, 9 werden mittels Schrauben 18, 20 und Federringen 19, 21 im Gehäuse 1 gehalten. Das Ergebnis ist ein stabiles Gebilde ohne Spiel. Die Achsen der Zahnräder 8, 9 und der mit den Zahnrädern verbundenen Wellen 6, 7 stehen schräg zueinander.
Eine vorteilhafte Ausführung eines Zahnradgetriebes gemäß dieser Erfindung, das für das Synchronisieren einer eingeschränkten Drehbewegung vorgesehen ist, ist in
8 und 9 gezeigt. Über einen Teil des Umkreises der Zahnräder 22, 23 hinweg erstrecken sich Verzahnungen 24, 25. Der nicht verzahnte Abschnitt verjüngt sich an beiden axialen Enden der Zahnräder 22, 23. Das Gehäuse 1 ist aus zwei Gehäusehälften 26, 27 gebildet, die axial auf die Zahnräder 22, 23 geschoben werden. Die Berührungsflächen der sich verjüngenden axialen Enden der Zahnräder 22, 23 und der entsprechend geformten Gehäusehälften 26, 27 bilden das Lager für das Zahnradgetriebe. An jedem der Zahnräder 22, 23 ist axial in der Mitte und radial nach außen ragend ein Bauteil befestigt. Durch gegenseitiges Annähern der Gehäusehälften 26, 27 üben diese auf die Zahnräder 22, 23 Kräfte aus, die in einer Kraft resultieren, die bewirkt, dass die Zahnräder 22, 23 aufeinander zu bewegt werden und ohne Spiel ineinander greifen. Die Bauteile ragen durch im Gehäuse 1 gebildete Öffnungen nach außen.
Damit das Zahnradgetriebe optimal funktioniert und eine lange Lebensdauer erhält, wird bevorzugt, dass die Zahnräder ohne Spiel ineinander greifen. Wenn jedoch die Verzahnungen zu stark gegeneinander gedrückt werden, üben die in Eingriff stehenden Zähne auch in Ruhestellung eine tangential gerichtete Kraft aufeinander aus. Dies kann eine Ermüdung der Verzahnung und somit Brüche bewirken. Um dies zu verhindern, kann im Bereich der axialen Enden der nicht verzahnte Abschnitt der Zahnräder weggelassen und durch einen im Wesentlichen zylindrischen Abschnitt ersetzt werden, so dass im Bereich der axialen Enden der Zahnräder ein Abstandshalter 28 angeordnet werden kann (vgl. 10). Dadurch kann der Abstand zwischen den Zahnrädern mit hoher Genauigkeit eingestellt werden.
11 zeigt einen Fahrradlenker, deren Hälften um eine Drehachse 32 bzw. 33 drehbar sind. Um eine synchrone Drehbewegung der Lenkerhälften 30, 31 herbeizuführen, ist zwischen diesen ein erfindungsgemäßes Zahnradgetriebe angeordnet. Die Achsen der Zahnräder 22, 23 fallen mit den Drehachsen 32, 33 der Lenkerhälften 30, 31 zusammen. Damit die Lenkerhälften 30, 31 in vorgegebenen Stellungen gehalten werden können, ist eine Blockiereinrichtung vorgesehen. Die Blockiereinrichtung verhindert darüber hinaus, dass die Lenkerhälften unerwartet in eine Stellung gelangen, die vom Radfahrer nicht beabsichtigt ist.
Die Blockiereinrichtung, wie sie in 11a gezeigt ist, umfasst einen Arm 34, der mit dem Zahnrad 22 fest verbunden ist. Ein Arretierelement 35, das um einen Stift 34a herum schwenkbar ist, der im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse 32 steht, ist am freien Ende des Arms 34 angeordnet. Auf der vom Zahnrad 22 abgewandten Seite weist das Arretierelement 35 eine Verzahnung auf. Mittels der Verzahnung kann das Arretierelement 35 in die Verzahnung eines Einführelements 36 eingreifen, das mit dem Gehäuse 1 fest verbunden ist. Das Arretierelement 35 kann mithilfe eines Seils 37, das über einen Hebelmechanismus mit einem Betätigungsknopf 38 verbunden ist, aus der Arretierstellung bewegt werden. Dann können die Lenkerhälften 30, 31 in eine andere Stellung gebracht und nach Loslassen des Betätigungsknopfs 38 in dieser Stellung blockiert und fixiert werden. Das Arretierelement 35 wird mittels einer Rückholfeder (nicht gezeigt) mit dem Einführelement 36 in Eingriff gebracht. Das Seil 37 ist durch eine im Zahnrad 22 gebildete Bohrung und den Innenraum der Lenkerhälfte 30 zum Betätigungsknopf 38 geführt. Es besteht auch die Möglichkeit, das Arretierelement 35 direkt mit der Verzahnung eines der Zahnräder in Eingriff zu bringen. Dann wird der Arm 34 mit dem Gehäuse 1 fest verbunden.
12 zeigt eine weitere Blockiereinrichtung, die sich für das erfindungsgemäße Zahnradgetriebe eignet. Am Zahnrad 23 ist ein Arretierelement 39 drehbar angebracht, wobei die Drehachse und die Drehachse des Zahnrads 23 koaxial verlaufen. Auf der axialen Seite des Zahnrads 22, die in der gleichen Ebene wie die axiale Seite des Zahnrads 23, an dem das Arretierelement 39 angebracht ist, liegt, ist am Zahnrad 22 ein Einführelement 40 befestigt. Wie in 12 gezeigt, ist das Einführelement 40 in einem Stück mit einem Stift gebildet, der koaxial am Zahnrad 22 befestigt ist. Das Einführelement 40 ist im Wesentlichen fächerförmig. Auf der dem Arretierelement 39 zugewandten Seite weist das Einführelement 40 mehrere Aussparungen auf. Das Arretierelement 39 weist einen Vorsprung 41 auf, dessen Form der Form der Aussparungen entspricht.
Bei dieser Ausführung können die Lenkerhälften 30, 31 in vier verschiedenen Stellungen arretiert werden. Der Vorsprung 41 kann mithilfe des Seils 37 aus einer der Aussparungen gezogen werden, wonach sich der Lenker in eine andere Stellung bringen lässt. Der Vorsprung 41 und die Aussparungen des Einführelements 40 sind so geformt, dass das Drehen der Lenkerhälften 30, 31 in eine Richtung blockiert ist. Durch Ausüben einer Kraft auf die Lenkerhälften 30, 31 in der anderen Richtung löst sich aufgrund dessen, dass eine Seite der Aussparungen und/oder des Vorsprungs 41 abgeschrägt ist, der Vorsprung 41 aus einer Aussparung, wodurch der Lenker in eine andere Stellung gebracht werden kann. Dies kann so oft geschehen, bis eine Endstellung erreicht ist. Dann kann der Lenker nur noch in die Anfangsstellung gebracht werden, indem der Vorsprung 41 mithilfe des Seils 37 aus der Aussparung, die die Endstellung vorgibt, entfernt wird, so dass die Lenkerhälften 30, 31 frei drehbar sind.
14 zeigt eine weitere Ausführung einer Blockiereinrichtung, die sich für das erfindungsgemäße Zahnradgetriebe eignet. In diesem Fall weist der Arm 34 am freien Ende eine Führung auf, in die sich das Arretierelement 35 drücken lässt. Die Verzahnung des Arretierelements 35 und des Einführelements 36 verlaufen im Wesentlichen parallel zur Achse des Zahnrads 22, an dem der Arm 34 befestigt ist. Die Führung am freien Ende des Arms 34 verläuft schräg zur Richtung der Verzahnung des Arretierelements 35 und des Einführelements 36. Wenn mittels des Seils 37 auf das Arretierelement 35 eine Zugkraft ausgeübt wird, bewegt sich das Arretierelement 35 über die Führung des Arms 34 aus der Verzahnung heraus. Der Lenker kann dann in eine andere Stellung gebracht werden. Wenn keine Zugkraft mehr wirkt, gleitet das Arretierelement 35 über die Führung zur Verzahnung des Einführelements 36 und wird mittels einer Feder 42 wieder in die Arretierposition gedrückt.
15 zeigt eine weitere Ausführung einer Blockiereinrichtung. Im Arm 34 ist eine Bohrung gebildet, in dem ein bewegbares Element 43, das mittels Federkraft radial nach außen gedrückt wird, angeordnet ist. Ein Vorsprung, der sich in entsprechende Aussparungen des Einführelements 36 einführen lässt, befindet sich am nach außen gerichteten Ende des bewegbaren Elements 43. Mithilfe eines Seils (nicht gezeigt) wird das bewegbare Element 43 vom Einführelement 36 wegbewegt, wodurch der Vorsprung aus einer der Aussparungen gezogen wird, so dass der Lenker in eine andere Stellung gebracht werden kann. Auch bei dieser Ausführung können die Aussparungen und der Vorsprung so geformt werden, dass die Drehbewegung der Lenkerhälften in einer Richtung blockiert ist, während sie in der anderen Richtung ohne Betätigung des Betätigungsknopfs möglich ist, wobei dann nur die Reibung zwischen den Zahnrädern und dem Gehäuse überwunden werden muss.
Solche Lenker ermöglichen es dem Radfahrer, seine Haltung beim Fahren auf einfache Weise von einer gemütlichen auf eine sportliche umzustellen, ohne den Lenker loszulassen, so dass er jederzeit und bei jeder Lenkerstellung die Bremsen und die Gangschaltung betätigen kann.
Das erfindungsgemäße Zahnradgetriebe eignet sich besonders für einen bewegbaren Fahrradlenker, der in zwei Stellungen arretierbar sein soll. Die erste Stellung ergibt einen Fahrradlenker, der mit einem herkömmlichen Lenker vergleichbar ist. In der zweiten Stellung sind die beiden Lenkerhälften so weit wie möglich zueinander gedreht. Die Lenkerhälften werden vorzugsweise so in eine Richtung gedreht, dass ihre freien Enden in der zweiten Stellung nebeneinander gelangen und einander zugewandt sind. Dies verringert den Platz, den ein Fahrrad einnimmt, das mit einem solchen bewegbaren Lenker ausgestattet ist und dessen Lenker in die zweite Stellung gebracht wurde. Dies ist besonders vorteilhaft für die Unterbringung des Fahrrads in einem Fahrradschuppen.
16 zeigt eine weitere Ausführung eines Lenkers, der mit einem erfindungsgemäßen Zahnradgetriebe ausgestattet ist. Die Lenkerhälften lassen sich nach vorn drehen, wodurch der Lenker schmaler wird und der Radfahrer sich weiter nach vorn lehnen kann. Dies führt zu einer aerodynamischeren und sportlicheren Haltung. Zwei Wellen 46, 47, die an den entsprechenden Zahnrädern befestigt sind, ragen durch Öffnungen des Gehäuses 1 hindurch, und an jedem der freien Enden der Wellen 46, 47 ist ein Arm 48, 49 angebracht. An jedem der Arme 48, 49 ist ein Stützelement 50, 51 einstellbar angeordnet. Wenn sich die Lenkerhälften in Schließstellung befinden, kann sich der Radfahrer mit den Unterarmen auf den Stützelementen 50, 51 abstützen. Bei Öffnungsstellung des Lenkers sind die Stützelemente 50, 51 zueinander gedreht, so dass der Radfahrer die Hände auf das Gehäuse legen kann. Bei Schließstellung der Lenkerhälften (17) sind die Arme 48, 49 seitlich nach außen gedreht, wodurch die Stützelemente 50, 51 so weit voneinander entfernt sind, der Radfahrer die Unterarme auf die Stützelemente 50, 51 bequem auflegen kann.
18 zeigt einen erfindungsgemäßen Lenker 29, der an der Lenkspindel 52 eines Fahrrads drehbar angebracht ist. In diesem Fall steht die Drehachse des Lenkers 29 im Wesentlichen senkrecht zur Achse der Lenkspindel 52. Ein solche Drehverbindung zwischen der Lenkspindel 52 und dem Lenker 29 ermöglicht es, den Lenker 29 nach hinten und vorn zu kippen. Zu diesem Zweck weist die Lenkspindel 52 ein hohles zylindrisches Ende auf, dessen Achse im Wesentlichen senkrecht zur Achse der Lenkspindel 52 steht. Im Schnitt ist die Lenkspindel 52 am Ende trapezförmig. Die untere Gehäusehälfte 56 des Zahnradgetriebes ist mit einem Abschnitt versehen, der der Form des Endes der Lenkspindel 52 entspricht und auf diesem Ende angebracht werden kann. In dem Abschnitt der Gehäusehälfte 56, der auf dem Ende der Lenkspindel 52 angebracht wird, ist ein Schlitz gebildet, durch den hindurch eine Lenkspindelschraube 55 eingeführt werden kann. Durch Anziehen der Lenkspindelschraube 55 wird der Lenker 29 mit der Lenkspindel 52 unbewegbar verbunden.
Um zu gewährleisten, dass sich die Griffe der Lenkerhälften 53, 54 in Bezug auf den Benutzer immer in der richtigen Stellung befinden, sind die Lenkerhälften 53, 54 an den Zahnrädern des erfindungsgemäßen Zahnradgetriebes drehbar angebracht. Die Zahnräder des Zahnradgetriebes weisen einen Befestigungskonus 60 auf, der radial nach außen ragt.
In jede Lenkerhälften 53, 54 ist ein Verbindungselement 57, 58 eingesetzt. Das Verbindungselement 57, 58 wird in die Lenkerhälfte 53, 54 gedrückt, wobei der Rand des freien Endes der Lenkerhälfte an einer Schulter des Verbindungselements 57, 58 anstößt. Das aus der Lenkerhälfte 53, 54 ragende Ende des Verbindungselements schließt sich um den Befestigungskonus 60 des zugehörigen Zahnrads und wird mittels einer Schraube 59 fest an das Zahnrad angezogen. Wenn die Schraube 59 gelöst wird, kann z. B. die Lenkerhälfte 53 so gedreht werden, dass die Griffe am freien Ende der Lenkerhälfte 53 in die gewünschte Stellung gelangen.
Ein solcher Lenker kann von jedem Radfahrer zur Optimierung seiner Haltung benutzt werden.
19 zeigt eine Seitenansicht der Verbindung zwischen dem Lenker 29 und der Lenkspindel. Das Gehäuse des Zahnradgetriebes kann über dem Ende der Lenkspindel 52 nach hinten und vorn geschwenkt werden, so dass die in 19 mit a, b und c bezeichneten Stellungen möglich sind.
Die oben beschriebenen Ausführungen sind als nicht einschränkende Beispiele angeführt. Der Fachmann erkennt, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen der beispielhaften Ausführungen möglich sind, ohne den Rahmen dieser Erfindung, wie er in den beigefügten Ansprüchen festgelegt ist, zu verlassen.
Der erfindungsgemäße Lenker eignet sich für Zweiräder als auch Dreiräder. Außerdem eignet sich der erfindungsgemäße Lenker für motorisierte Zweiräder und Dreiräder, wie z. B. Mopeds und Motorräder, bei denen eine Einstellmöglichkeit für den Lenker erwünscht ist.
Somit ist es z. B. möglich, die Mittel zum Einstellen des Spiels zwischen den Verzahnungen der Zahnräder durch das Gehäuse 1 zu bilden. In diesem Fall wird das Gehäuse 1 so geformt, dass die Zahnräder unter Vorbelastung im Gehäuse 1 eingeklemmt werden. Durch geeignete Formung des Gehäuses 1 lässt sich die Vorbelastung, mit der die Zahnräder im Gehäuse 1 eingeklemmt werden, regulieren. Die Kraft, die durch die Vorbelastung erzeugt wird und auf die Zahnräder einwirkt, wird in diesem Fall so ausgerichtet, dass sich die Zahnräder radial zueinander bewegen. Dadurch wird ein Verschleiß der Verzahnungen, der zum Auftreten eines Spiels führen könnte, immer sofort kompensiert.
Die Vorbelastung kann dadurch herbeigeführt werden, dass das Gehäuse 1 beim Einklemmen der Zahnräder elastisch verformt wird. Es ist aber auch möglich, die Vorbelastung durch elastische Verformung der Zahnräder herbeizuführen, wenn diese in ein relativ stabiles Gehäuse eingeklemmt und z. B. zumindest zum Teil mit Hohlräumen gebildet werden. Auf diese Weise werden keine zusätzlichen Federungsmittel zur Herbeiführung der Vorbelastung benötigt. Was die Herstellungstechnik anbelangt, ist dies sehr einfach und bringt daher einen beträchtlichen wirtschaftlichen Vorteil mit sich.
Die Anwendung von Vorbelastung bei dem Zahnradgetriebe, das zum Synchronisieren der Bewegungen der beiden Lenkerhälften verwendet wird, bedeutet auch, dass sich die Lenkerhälften nicht so leicht drehen lassen, wenn das Zahnradgetriebe nicht arretiert ist. Insbesondere wenn das Arretieren unerwartet erfolgt, ist es erwünscht, dass die Lenkerhälften nur durch Ausüben einer Kraft auf beide Lenkerhälften gedreht werden können.

Claims

Getriebevorrichtung mit – mindestens zwei drehbaren Getriebeteilen (2, 3; 8, 9), die zumindest auf einem Teil ihres Umkreises jeweils mit einer Verzahnung (4, 5; 10, 11) versehen sind, wobei diese Verzahnungen miteinander in Eingriff stehen, – einem Gehäuse (1), in dem die Getriebeteile (2, 3; 8, 9) angeordnet sind, sowie – einem Lager zum Lagern der Getriebeteile (2, 3; 8, 9) im Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Getriebeteile (2, 3, 8, 9, 22, 23) das Gehäuse (1) berührt, um zusammen mit dem Gehäuse (1) das Lager zu bilden, und dass Mittel vorgesehen sind, mit denen sich das Spiel zwischen den Verzahnungen (10, 11) der Getriebeteile (2, 3, 8, 9, 22, 23) einstellen bzw. zumindest so gut wie beseitigen lässt.
Getriebevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Einstellen des Spiels zwischen den Verzahnungen (10, 11) der Getriebeteile (2, 3, 8, 9, 22, 23) durch das Gehäuse (1) gebildet sind, wobei dieses so geformt ist, dass es auf die Getriebeteile (2, 3, 8, 9, 22, 23) eine Vorbelastungskraft ausübt, wenn diese Getriebeteile (2, 3, 8, 9, 22, 23) im Gehäuse (1) angeordnet sind, wodurch die Getriebeteile (2, 3, 8, 9, 22, 23) ohne Spiel ineinander greifen.
Getriebevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des Umkreises jedes Getriebeteils (2, 3, 8, 9, 22, 23) einen Teil der Innenfläche des Gehäuses (1) berührt, wobei die Berührungsflächen zwischen jedem Getriebeteil (2, 3, 8, 9, 22, 23) und dem Gehäuse (1) das Lager bilden.
Getriebevorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenfläche des Gehäuses (1) mit einer reibungsreduzierenden Auskleidung, beispielsweise aus Kunststoff, versehen ist.
Getriebevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung mindestens eines Getriebeteils (8, 9, 22, 23) sich über einen Teil des Umkreises des Getriebeteils (8, 9, 22, 23) erstreckt und dass ein nicht verzahnter Teil des Umkreises des Getriebeteils (8, 9, 22, 23) am Gehäuse (1) anliegt.
Getriebevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (1) ein Lagersegment zum Lagern des Getriebeteils (8, 9, 22, 23) angeordnet ist.
Getriebevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel, mit denen sich das Spiel zwischen den Verzahnungen (10, 11) der Getriebeteile (2, 3, 8, 9, 22, 23) einstellen bzw. zumindest so gut wie beseitigen lässt, außerdem so ausgebildet sind, dass sich mit ihnen das Spiel zwischen den Getriebeteilen (2, 3, 8, 9, 22, 23) und dem Gehäuse (1) einstellen bzw. zumindest so gut wie beseitigen lässt.
Getriebevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) einen Ring umfasst, der zumindest zum Teil am Umkreis der Getriebeteile (2, 3, 8, 9) anliegt und an dem nach außen ragende Flansche (14, 15, 14a, 15a) gebildet sind, die einen im Wesentlichen parallel zu den Achsen der Getriebeteile (2, 3, 8, 9) verlaufenden Spalt umgeben, wobei es möglich ist, die Flansche (14, 15, 14a, 15a) mittels einer Schraube (16, 16a, 16b) einander anzunähern, um das Spiel zwischen den Getriebeteilen (2, 3, 8, 9) sowie zwischen den Getriebeteilen (2, 3, 8, 9) und dem Gehäuse (1) einzustellen.
Getriebevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich zumindest ein Getriebeteil (2, 3, 22, 23) am Umkreis über einen vorgegebenen Abschnitt hinweg verjüngt, wobei der sich verjüngende Abschnitt an einem komplementären Abschnitt des Gehäuses (1) anliegt.
Getriebevorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein einen sich verjüngenden Abschnitt aufweisendes Getriebeteil (8, 9) mittels einer Schraube (18, 20), die durch das Gehäuse (1) hindurch ragt und in ein Innenschraubengewinde in einer Bohrung in diesem Getriebeteil (8, 9) eingreift, so bewegt werden kann, dass das Spiel zwischen den Getriebeteilen (8, 9) beseitigt wird.
Getriebevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Gehäuse (1) aus zwei Teilen zusammensetzt, die einander angenähert werden können.
Getriebevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Getriebeteilen (2, 3, 8, 9, 22, 23) mindestens ein Abstandshalter angeordnet ist.
Lenkung, insbesondere Fahrradlenker (29), mit mindestens zwei Lenkungsteilen (30, 31, 53, 54) und einer Getriebevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei der jedes Lenkungsteil mit einem Getriebeteil der Getriebevorrichtung verbunden ist.
Lenkung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Lenkungsteile (53, 54) mit dem zugehörigen Zahnrad einstellbar verbunden ist, wobei es möglich ist, das Lenkungsteil (53, 54) an der Verbindungsstelle um die Achse des betreffenden Lenkungsteils zu drehen.
Lenkung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Lenkungsteile (53, 54) mit einem Verbindungselement (57, 58) zum einstellbaren Verbinden des Lenkungsteils mit dem zugehörigen Getriebeteil versehen ist, wobei das Verbindungselement (57, 58) so in das Lenkungsteil eingeführt ist, dass sich ein Ende außerhalb des Lenkungsteils befindet und dieses Ende einen Befestigungskonus (60) des zugehörigen Getriebeteils umschließt.
Lenkung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass im Verbindungselement (57, 58) eine Bohrung mit Schraubengewinde gebildet ist und dass im Befestigungskonus (60) eine Bohrung gebildet ist, durch die eine Schraube (59), die in das Schraubengewinde der Bohrung des Verbindungselements (57, 58) eingreift, hindurchgeführt werden kann.
Lenkung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass Blockiermittel zur Unterbindung einer Drehbewegung des Getriebeteils vorgesehen sind.
Lenkung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Blockiermittel so ausgebildet sind, dass sie die Drehbewegung in einer Drehrichtung unterbinden.
Lenkung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Blockiermittel ein Arretierelement umfassen, das in die Verzahnung zumindest eines Getriebeteils eingreift.
Lenkung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Blockiermittel umfassen ein Einführelement (49), das mit Aussparungen versehen und mit einem ersten Getriebeteil fest verbunden ist, sowie ein Arretierelement (39), das mit einem Vorsprung (41) versehen ist und an einem zweiten Getriebeteil dergestalt drehbar angebracht ist, dass der Vorsprung (41) in eine der Aussparungen eingreifen kann.
Lenkung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Blockiermittel umfassen einen Arm (34), der mit einem Getriebeteil fest verbunden ist, ein auf dem freien Ende des Arms bewegbar angeordnetes Arretierelement (35, 43), dessen eine Seite mit mindestens einem Vorsprung versehen ist, sowie ein Einführelement (36), das dem Arretierelement radial gegenüberliegt, mit dem Gehäuse (1) fest verbunden ist und dessen dem Arretierelement (35, 43) zugewandt Seite mit Aussparungen versehen ist, in die sich der Vorsprung des Arretierelements (35, 43) einführen lässt, um das zugehörige Getriebeteil zu blockieren.
Lenkung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Arretierelement (35) in einem Winkel zur Drehachse (32) des zugehörigen Getriebeteils in einer Ebene durch die Drehachse (32) bewegbar ist.
Lenkung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Arretierelement (35) um einen Stift (34a) herum schwenkbar ist, der im Wesentlichen senkrecht zur Achse des zugehörigen Getriebeteils steht.
Lenkung nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (41) und/oder die Aussparungen auf einer Seite so abgeschrägt sind, dass dadurch, dass im Wesentlichen in Richtung der abgeschrägten Seite eine Kraft ausgeübt wird, sich das Arretierelement (39) aus der Arretierposition heraus bewegt.
Lenkung nach einem der Ansprüche 19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rückzugfeder (42) das Arretierelement (35, 43) zum Einführelement (36) hin bewegt.
Lenkung nach einem der Ansprüche 17 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass zum Herausbewegen der Blockiermittel aus der Blockierposition ein Betätigungselement (38) vorgesehen ist.
Lenkung nach einem der Ansprüche 13 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem der Getriebeteile ein Arm (48, 49) angebracht ist, der einen Winkel mit dem mit dem betreffenden Getriebeteil verbundenen Lenkungsteil bildet, wobei am freien Ende des Arms (48, 49) ein Stützelement (50, 51) angeordnet ist.
Lenkung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (50, 51) am freien Ende des Arms einstellbar angeordnet ist.
Lenkung nach einem der Ansprüche 13 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkung am freien Ende einer Lenkspindel (52) einstellbar befestigt ist, wobei sich die Lenkung um eine Drehachse drehen lässt, die im Wesentlichen senkrecht zur Achse der Lenkspindel steht.
Fahrrad mit einer Lenkung nach einem der Ansprüche 13 bis 29.