DE8427822U1 - Tretkurbeltriebwerk - Google Patents

Description

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TRETKURBELTRiEBWERK

Die Erfindung betrifft ein Tretkurbeltriebwerk, insbesondere für Fahrräder, mit wenigstens einem um eine Kurbelwelle drehbaren, an seinem freien Ende ein Pedal tragenden Kurbelarm.

Bei Tretkurbeltriebwerken dieser Art weist der Kurbelarm in der Regel die Form eines geraden Stabes vorgegebener Länge

1Ö auf, so daß das zu erzielende Antriebs-Drehmoment ausschließlich von der vom Benutzer ausgeübten Kraft abhängt. Eine Verlängerung des Kurbelarms würde zwar bei gleicher Kraft zu einem höheren Drehmoment führen, ist jedoch deshalb kaum möglich, weil die Reichweite der Füße des Benutzers beim Wechsel zwischen dem oberen und unteren Totpunkt, des Pedals begrenzt ist.

Im übrigen besteht ein gewisser Nachteil herkömmlicher Tretkurbeltriebwerke bei Fahrrädern darin, daß Radfahrer häufig beim Aufsteigen auf ein Fahrrad eines der Pedale als Fußstütze in die untere Totpunktstellung bringen, in der sich das andere Pedal in der anderen Totpunktstellung befindet, in der die Ausübung einer Antriebskraft besonders schwierig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Tretkurbeltriebwerk der gattungsgemäßen Art zu schaffen, das die Ausübung einer erhöhten Antriebskraft ohne nennenswerte Änderung der geometrischen Verhältnisse des Triebwerks ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Tretkurbeltriebwerk der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Kurbelarm durch ein Gelenk mit parallel zur Kurbelwelle verlaufender Achse in zwei Abschnitte unterteilt ist und daß die Abschnitte in eine abgewinkelte Stellung federnd vorgespannt sind.

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Ein Tretkürbeltriebwerk dieser Art Verhält sich bei Ausübung mäßiger Antriebskräfte wie ein übliches Tretkurbeltriebwerk, da das Abschnitte der Kurbelarme aufgrund der federnden Vorspannung in der abgewinkelten Stellung verbleiben und die Kurbelarme sich wie starre Kurbelarme verhalten. Erst wenn ein Kurbelarm in den Bereich vor dem unteren Totpunkt gelangt und eine erhöhte, nach unten gerichtete Kraft ausgeübt wird, streckt sich dieser Kurbelarm entgegen der Federwirkung, so daß ein zusätzliches Antriebsmoment ausgeübt wird. Dabei ist es insbesondere vorteilhaft, daß die zusätzlich ausgeübte Kraft allein durch Belastung des unteren Pedals mit dem Gewicht des Fahrers, also ohne nennenswerte Muskeltätigkeit herbeigefügt werden kann. Zugleich wird das obere Pedal aus dem Bereich des oberen Totpunkts herausgerückt, so daß die Krafteinwirkung auf das obere Pedal vereinfacht wird.

Die gegenseitige Schwenkung der Abschnitte des Kurbelarms wird vorzugsweise durch Anschläge auf einen Winkelbereich von 90 bis 180° begrenzt. Vorzugsweise erfolgt die Abwinkelung derart, daß der abgewinkelte Abschnitt des jeweils oberen Kurbelarms in Fahrtrichtung nach vorne gerichtet ist.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 bis 3 zeigen schematisch das erfindungsgemäße Tretkurbeltriebwerk in drei aufeinander folgenden Positionen; 30

Fig. 4 entspricht im wesentlichen der Position der Fig. 2, veranschaulicht jedoch die Wirkung des zusätzlichen erfindungsgemäßen Kurbelarm-Gelenks. 35

In Fig. 1 bis 4 ist schematisch ein Tretkurbeltriebwerk ei-

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rieSi Fahrrades gezeigt, dessen Fahrtrichtung durch einen Pfeil 10 wiedergegeben ist. An einer Kurbelwelle 12 sind in zwei um 180° gegeneinander versetzten Positionen Kurbelarme 14,16 befestigt. Ein die Kurbelwelle konzentrisch umgebener Kreis 18 veranschaulicht durch die dem Kreis überlagerten Pfeilspitzen einerseits die Drehrichtung der Kurbelwelle 12 und entspricht andererseits im wesentlichen dem Umriß eines Kettenrades eines insgesamt nicht gezeigten Kettentriebes.

Wie im folgenden anhand von Fig. 1 erläutert werden soll, umfassen die Kurbelarme 14,16 jeweils einen inneren Abschnitt 14a/16a und einen äußeren Abschnitt 14b,16b. Die Abschnitte sind untereinander durch Gelenke 20,22 verbunden, deren Achse parallel zu derjenigen der Kurbelwelle 12 verläuft. Gemäß Fig. 1 stehen die Kurbelarm-Abschnitte 14a und 14b bzw. 16a und 16b in einem Winkel von 90° zueinander. Die Schwenkbarkeit der Abschnitte der Kurbelarme 14,16 in bezug aufeinander ist beispielsweise durch nicht gezeigte Anschlage begrenzt auf den dargestellten Bereich von 90° .bis zu einer gestreckten Lage der Abschnitte oder eilen Winkel von 180°. In die rechtwinklig abgewinkelte Stellung sind die äußeren Abschnitte 14b,16b durch Federn 24,26 vorgespannt .

Die Federn 24,26 sind in der Zeichnung zur Verdeutlichung als frei zwischen den Kurbelarm-Abschnitten 14a und 14b sowie 16a und 16b angeordnete Zugfedern gezeigt, jedoch sind sie in der Praxis vorzugsweise in das Innere der Gelenke 20,22 und/oder der Kurbelarm-Abschnitte integriert.

Die Längenverhältnisse zwischen den beiden Abschnitten der Kurbelarme 14,16 sowie die zugelassene Schwenkung im Gelenk 20,22 können in der Praxis unterschiedlich gewählt und ggf. auch verstellbar sein.

Am äußeren Ende der äußeren Abschnitte 14b,16b der Kurbel-

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arme 14,16 sind in der üblichen Weise difehbare Pedale 28/30 befestigt, deren nicht bezeichnete Drehachsen wiederum parallel zur Achse der Kurbelwelle 12 liegen.

5 „Sofern auf die Pedale 28,3<? eine Kraft ausgeübt wird, die

unterhalb der Kraft der Federn 24,26 liegt, können die beiden Kurbelarme 14,16 als starre Einheit betrachtet werden. Sie entsprechen in diesem Falle in ihrer Funktion geraden, übli-^ chen Kurbelarmen, die durch eine gepunktete Linie 32 in I 10 Fig. 1 bis 3 veranschaulicht ist.

'3 Das größte Antriebsmoment läßt sich bei einer im wesent-

• liehen von oben entsprechend dem Pfeil 34 gerichteten Kraft

ausüben, wenn sich der vordere, links in den Figuren der i 15 Zeichnung liegende Kurbelarm bzw. die gepunktete Linie 32 ' im wesentlichen in der waagerechten Stellung, also etwa zwi-

jj sehen der Stellung der Fig. 3 und derjenigen der Fig. 1

' befindet. Wenn die Pedale 28 und 30 in die untere bzw. obe-

■ re Totpunktstellung gelangen, die in Fig. 2 gezeigt ist,

20 sind nach unten gerichtete Antriebskräfte entsprechend dem jj Pfeil 34 wirkungslos. Wenn in diesem Fall auf das untere

} Pedal 28 eine erhöhte, nach unten gerichtete Kraft entsprechend dem Pfeil 36 ausgeübt wird, indem der Fahrer beispielsweise das Pedal 28 mit seinem Körpergewicht belastet, 25 streckt sich der untere Kurbelarm 14 entgegen der Wirkung der Feder 24. Dadurch gelangen die Kurbelarme aus der in

' Fig. 4 gepunkteten Stellung in die in durchgezogenen Linien

i„ gezeigte Stellung. Dies führt zu einer zusätzlichen Drehung

I der Kurbelwelle 12 um einen mit co bezeichneten Winkel. Die-

p 30 se Drehung erzeugt eine zusätzliche Antriebskraft, und zu- ;ί gleich gelangt das obere Pedal 30 in eine Position vor dem

I oberen Totpunkt, so daß die Kraftausübung erleichtert wird.

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Claims (3)

TER MEER-MULLER-STEINMEISTER PATENTANWÄLTE — EUROPEAN PATENT ATTORNEYS Dipl.-Chem. Dr. N. ter Meer Dipi.-Ing. H. Steinmeister τΧ£ΪΑ£ J!" MÜIIer Artur-Ladebeck-Strasse 51 D-8OOO MÜNCHEN 22 D-4SOO BIELEFELD 1 St/ri HARALD KÖNIG Hilterweg 100 4803 Steinhagen/Westf. TRETKURBELTRIEBWERK SCHUTZANSPRÜCHE

1. Tretkurbeltriebwerk, insbesondere für Fahrräder, mit wenigstens einem Tim eine Kurbelwelle drehbaren, an seinem freien Ende ein Pedal tragenden Kurbelarm, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurbelarm (14,16) durch ein Gelenk (20,22) mit parallel zur Kurbelwelle (12) verlaufender Achse in zwei Abschnitte (14a,14b;16a,16b) unterteilt ist und daß die Abschnitte in eine abgewinkelte Stellung federnd vorgespannt sind.

2. Tretkurbeltriebwerk nach Anspruch 1, dadurch ge-

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kennzeichnet, daß die gegenseitige Schwenkung der Abschnitte (14a,14b;16a,16b) des Kurbelarms (14,16) in dem Gelenk (20,22) durch Anschläge auf einen Bereich von etwa 90 bis etwa 180° begrenzt ist.

3. Tretkurbeltriebwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Abschnitt (14b, 16b) in bezug auf den inneren Abschnitt (14a,16a) der Kurbelarme (14,16) in Drehrichtung der Kurbelwelle nach vorn abgewinkelt ist.