DE9201462U1 - Drive device - Google Patents

Drive device

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Description

Dres. Fitzner-& Fitznor' ' \" J Drs. Fitzner-&Fitznor''\" J

Rechts- urfid Patenfahv-ält© ■-' ' ' :, ,Legal urfid Patenfahv-ält© ■-''' : , ,

Dr. iur. Ulrich Fitzner Dr.-Ing. Dr. iur. Uwe FitznerDr. iur. Ulrich Fitzner Dr.-Ing. Dr. iur. Uwe Fitzner

Rechtsanwalt PatentanwaltAttorney Patent Attorney

zugelassen beim Landgericht Düssetdorfadmitted to the District Court of Düsseldorf

FI/Br OPH 20.01.1992FI/Br OPH 20.01.1992

Hugo Groß-Ophoff Burscheider Landstraße 165 W - 5090 Leverkusen 3Hugo Gross-Ophoff Burscheider Landstrasse 165 W - 5090 Leverkusen 3

AntriebsvorrichtungDrive device

Die vorliegende Erfindung betrifft eine neuartige Antriebsvorrichtung, welche unter anderem für Fahrräder verwendbar ist.The present invention relates to a novel drive device which can be used, among other things, for bicycles.

Aus dem Stand der Technik sind die verschiedensten Varianten von Antrieben für Fahrräder bekannt. Beispielsweise sei auf die deutschen Patente 334 331, 6.5362, 804 643, 858 367, die DE-OS 36 24 797, 40 33 744, 21 30 187, die schweizer Patentschrift 112 732. das österreichische Patent 95925 und das deutsche Gebrauchsmuster 83 32 211 verwiesen. Allen diesen Konstruktionen ist gemeinsam, daß die Antriebsvorrichtungen ohne besonderen Schutz am Fahrrad angeordnet sind. Aus diesem Grunde sind sie allen Umwelteinflüssen ausgesetzt und können insbesondere leicht verschmutzen.The most diverse variants of drives for bicycles are known from the state of the art. For example, reference is made to the German patents 334 331, 6.5362, 804 643, 858 367, DE-OS 36 24 797, 40 33 744, 21 30 187, the Swiss patent 112 732, the Austrian patent 95925 and the German utility model 83 32 211. All of these designs have in common that the drive devices are arranged on the bicycle without any special protection. For this reason, they are exposed to all environmental influences and can, in particular, easily become dirty.

Aus den deutschen Patentschriften 808 192, 482 991. 688 932 und 654 189 sind Lösungen bekannt, bei denen sich das Getriebe in einem geschlossenen Gehäuse befindet. Derartige Vorrichtungen sind zwar gegen Verschmutzungseinflüsse geschützt. Aber dennoch weisen sie erhebliche Nachteile auf. So ist insbesondere in ihrem Gebrauch die Gefahr groß, daß der Antrieb schwergängig wird. Die erforderliche Schmierung ist jedoch mit Aufwand verbunden, weil das Gehäuse geöffnet werden muß. Abgesehen davon weisen die in den geschlossenen Gehäusen untergebrachten Getriebe denSolutions are known from German patents 808 192, 482 991, 688 932 and 654 189 in which the gear is located in a closed housing. Such devices are protected against the effects of contamination. However, they have significant disadvantages. In particular, when they are used, there is a great risk that the drive will become stiff. The necessary lubrication, however, is associated with effort, because the housing has to be opened. Apart from that, the gears housed in the closed housings have the

Am Eichförstchen 2a · 4O3O RfiUingeYrLintoif -Telefon: 02102/931080 · Telefax: 02102/337Am Eichförstchen 2a · 4030 RfiUingeYrLintoif -Telephone: 02102/931080 · Fax: 02102/337

Bankverbindung; Dresdner. Bank Oüss^lddrf. ^KtO.; 4628779OO (BLZ 3OO8OOOO)Bank details; Dresdner. Bank Oüss^lddrf. ^KtO.; 4628779OO (bank code 3OO8OOOO)

Nachteil auf. daß sie nicht ausreichend gekühlt werden. Insbesondere bei längerem Betrieb verschlechtern sich demgemäß die Schmiereigenschaften. Besondere Varianten von Antriebsvorrichtungen sind noch der schweizer Patentschrift 163 751. der europäischen Patentschrift 0 185 799 und dem deutschen Gebrauchsmuster 80 29 422 zu entnehmen. Aber auchdisadvantage that they are not cooled sufficiently. The lubricating properties deteriorate, especially during longer periods of operation. Special variants of drive devices can be found in the Swiss patent 163 751, the European patent 0 185 799 and the German utility model 80 29 422. But also

diese Entwicklungen sind mit den obengenannten Nachteilen behaftet.These developments are associated with the disadvantages mentioned above.

Die vorliegende Erfindung hat sich nunmehr die Aufgabe gestellt, eine Antriebsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche die obengenannten Nachteile nicht aufweist.The present invention has now set itself the task of providing a drive device which does not have the above-mentioned disadvantages.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, welche dadurch gekennzeichnet ist. daß auf dem außen liegenden Zahnkranz mindestens eine weitere Zahnscheibe, welche an ihrem äußeren Umfang spiegelbildlich nach innen und nach außen weisende Zahnkränze aufweist, so angeordnet ist, daß ersterer Zahnkranz mit seinen Zähnen in die Zähne des äußeren Zahnkranzes der auf der Achse liegenden Zahnscheibe passgenau eingreift.To solve this problem, a device is proposed which is characterized in that at least one further toothed disk, which has toothed rims pointing inwards and outwards in a mirror image on its outer circumference, is arranged on the outer toothed disk in such a way that the teeth of the first toothed disk engage precisely with the teeth of the outer toothed disk of the toothed disk lying on the axis.

Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert:In the following, the invention is explained in more detail with reference to the figures:

Figur 1 zeigt ein Anwendungsbeispiel für ein Fahrrad.Figure 1 shows an application example for a bicycle.

Figur 2 zeigt einen Ausschnitt des Anwendungsbeispiels gemäß Figur 1.Figure 2 shows a section of the application example according to Figure 1.

Figur 3 zeigt in der Vergrößerung das erfindungs gemäße Zahnrad.Figure 3 shows an enlarged view of the gear according to the invention.

Figur 4 zeigt ein Beispiel einer Antriebsvorrichtung für einen Einkaufswagen.Figure 4 shows an example of a drive device for a shopping cart.

Figur 5 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung mit Kugellager.Figure 5 shows the device according to the invention with ball bearing.

In der in Figur 1 dargestellte Variante befindet sich auf der Achse 1, welche mit den Pedalen 21 des Fahrrads verbunden ist, eine Zahnscheibe 2. Auf dieser Zahnscheibe ist ein äußerer Zahnkranz 3 angebracht. Die Zähne dieses Zahnkranzes greifen genau in die Zähne des Zahnkranzes 5 der Zahnscheibe 4 ein.In the variant shown in Figure 1, there is a toothed disc 2 on the axle 1, which is connected to the pedals 21 of the bicycle. An outer gear ring 3 is attached to this toothed disc. The teeth of this gear ring engage precisely with the teeth of the gear ring 5 of the toothed disc 4.

Spiegelbildlich zu dem nach innen weisenden Zahnkranz 5 befindet sich am äußeren Umfang der Zahnscheibe 4 ein äußerer Zahnkranz Die Zähne dieses Zahnkranzes greifen in die Zähne des äußeren Zahnkranzes 10 der Zahnscheibe U ein. Auch diese Zahnscheibe 11 ist so konstruiert wie die Zahnscheibe 4. D.h., auf einer Achse 14 ist eine innere Zahnscheibe 15 angeordnet. Diese ist wiederum mit einem äußeren Zahnkranz 13 versehen, welcher seinerseits passgenau in den inneren Zahnkranz 12 passgenau eingreift.An outer gear ring is located on the outer circumference of the toothed disk 4, mirroring the inward-facing gear ring 5. The teeth of this gear ring engage with the teeth of the outer gear ring 10 of the toothed disk U. This toothed disk 11 is also constructed in the same way as the toothed disk 4. That is, an inner toothed disk 15 is arranged on an axis 14. This in turn is provided with an outer gear ring 13, which in turn fits precisely into the inner gear ring 12.

Die Zähne des äußeren Zahnkranzes 10 der Zahnscheibe 11 greifen ihrerseits wiederum in den äußeren Zahnkranz der Scheibe 22 ein. Auf den Zähnen dieser Zahnscheibe ist weiterhin die Antriebskette 7 angeordnet. Diese Kette greift gleichzeitig in Zähne des Zahnkranzes 8 der Zahnscheibe 9 ein.The teeth of the outer sprocket 10 of the toothed disk 11 in turn engage with the outer sprocket of the disk 22. The drive chain 7 is also arranged on the teeth of this toothed disk. This chain simultaneously engages with the teeth of the sprocket 8 of the toothed disk 9.

Durch Betätigen der Pedale 21 wird demgemäß erfindungsgemäß eine Kraftübertragung von der Achse über die Zahnscheiben 2,4,11,15,22 bis hin zur Zahnscheibe 9 erreicht. Vorteilhafterweise kann die mittels der Antriebswelle antreibbare Scheibe 2 mit einer auf der Antriebswelle angeordneten Freilaufnabe (nicht in der Abbildung dargestellt) verbunden sein, so daß die genannte Stellscheibe nur bei Drehung der Antriebswelle in einer bestimmten Richtung von dieser angetrieben wird, während sie bei Drehung der Antriebswelle in die entgegengesetzte Richtung relativ zu dieser freiläuft. Entsprechende Vorrichtungen können auch auf den anderen Zahnscheiben angeordnet sein.By operating the pedals 21, a power transmission from the axle via the toothed disks 2, 4, 11, 15, 22 to the toothed disk 9 is achieved according to the invention. The disk 2, which can be driven by the drive shaft, can advantageously be connected to a freewheel hub (not shown in the figure) arranged on the drive shaft, so that the adjusting disk is only driven by the drive shaft when it rotates in a certain direction, while it runs freely relative to the drive shaft when it rotates in the opposite direction. Corresponding devices can also be arranged on the other toothed disks.

Die Anordnung der Zahnscheiben 2 und 4 ist in der Vergrößerung der Figur 2 zu entnehmen.The arrangement of the toothed discs 2 and 4 can be seen in the enlargement of Figure 2.

Eine weitere Detailansicht ist in den Figuren 3, 3a, 3b angegeben. Hieraus wird deutlich, daß es erfindungsgemäß möglich ist mehrere Zahnscheiben ineinander geschachtelt anzuordnen. In Figur 3 ist demgemäß noch zusätzlich die Zahnscheibe 2a angeordnet. Auch diese enthält einen innen und spiegelbildlich dazu außen liegenden Zahnkranz. Die Zähne dieses Kranzes greifen passgenau in den äußeren Zahnkranz 3 der Scheibe 2 ein, während die äußeren Zähne der Scheibe 2a in den inneren Zahnkranz 5 der Scheibe 4 eingreifen.A further detailed view is shown in Figures 3, 3a, 3b. This makes it clear that according to the invention it is possible to arrange several toothed disks nested inside one another. In Figure 3, the toothed disk 2a is also arranged. This also contains a toothed ring on the inside and a mirror image of the outside. The teeth of this ring engage precisely in the outer toothed ring 3 of the disk 2, while the outer teeth of the disk 2a engage in the inner toothed ring 5 of the disk 4.

Die Figur 3a stellt die Variante gemäß Figur 3 dar, wobei hier noch zusätzlich die Zahnscheibe H angedeutet ist.Figure 3a shows the variant according to Figure 3, where the toothed disk H is additionally indicated.

Figur 3b entspricht wiederum den Figuren 3 und 3a. Hier ist nur zusätzlich in der Vergrößerung die spiegelbildliche Anordnung der inneren und äußeren Zahnkränze S und 6 zu sehen.Figure 3b corresponds to Figures 3 and 3a. Here, however, the mirror-image arrangement of the inner and outer gear rings S and 6 can be seen in the magnification.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Zahnscheiben wird ein besonders günstiges Übersetzungsverhältnis erreicht. Die Folge hiervon ist ein besonders leicht gängiges Getriebe, mit welchem hohe Beschleunigungswerte erreicht werden.The arrangement of the toothed disks according to the invention achieves a particularly favorable transmission ratio. The result of this is a particularly smooth-running transmission, with which high acceleration values can be achieved.

Gemäß Figur 1 ist das Getriebe in dem geschlossenen Gehäuse 19 untergebracht. Dieses Gehäuse ist mit Öl gefüllt. Hierdurch wird erreicht, daß die Antriebsvorrichtung vor Verschmutzung geschützt ist. Gleichzeitig ist eine fortwährende Ölung gewährleistet, so daß nur in größeren Abständen das Gehäuse zwecks Ölwechsels geöffnet werden muß. Eine Schmierung in kürzeren Abständen entfällt. Die vollständige Befüllung mit Öl bewirkt gleichzeitig eine Kühlung der Antriebsvorrichtung. Die nach dem Stand der Technik gegebenen Nachteile von geschlossenen Gehäusen entfallen demnach.According to Figure 1, the gear is housed in the closed housing 19. This housing is filled with oil. This ensures that the drive mechanism is protected from contamination. At the same time, continuous oiling is ensured, so that the housing only needs to be opened at longer intervals to change the oil. Lubrication at shorter intervals is not necessary. Complete filling with oil simultaneously cools the drive mechanism. The disadvantages of closed housings according to the state of the art are therefore eliminated.

In Figur 4 ist schließlich eine erfindungsgemäße Variante dargestellt, welche sich für Einkaufswagen eignet. Die Zahnscheibe 22 wird hierbei durch die Zahnscheiben 2,4,11 und 15 - wie dies in Figur 1 dargestellt ist - angetrieben.Finally, Figure 4 shows a variant according to the invention which is suitable for shopping carts. The toothed disk 22 is driven by the toothed disks 2, 4, 11 and 15 - as shown in Figure 1.

Von der Zahnscheibe 22 wirkt mittels der Kette 7 eine Kraftübertragung auf die Zahnscheibe 28. Auch diese Zahnscheibe ist mit einem äußeren Zahnkranz 30 und einem spiegelbildlich dazu angeordneten Zahnkranz 31 auf der Innenseite des äußeren Umfangs versehen. Im inneren der Zahnscheibe 28 befinden sich die beiden Zahnscheiben 23 und 24. welche ebenfalls mit am äußeren Umfang angeordneten Zahnreihen versehen sind, welche passgenau in die Zähne des inneren Zahnkranzes 31 der Zahnscheibe 28 eingreifen. Im inneren der Zahnscheiben 23 und 24 befinden sich wiederum die Zahnscheiben 25 und 29 deren äußerer Zahnkranz passgenau in den inneren Zahnkranz der Scheibe 24 bzw. 23 eingreift. Die Zahnscheiben 25 und 29 sind auf die Achsen 27 und 26 gelagert.The toothed disk 22 transmits force to the toothed disk 28 via the chain 7. This toothed disk is also provided with an outer ring gear 30 and a ring gear 31 arranged in mirror image on the inside of the outer circumference. Inside the toothed disk 28 are the two toothed disks 23 and 24, which are also provided with rows of teeth arranged on the outer circumference, which precisely engage with the teeth of the inner ring gear 31 of the toothed disk 28. Inside the toothed disks 23 and 24 are the toothed disks 25 and 29, the outer ring gear of which precisely engages with the inner ring gear of the disk 24 or 23. The toothed disks 25 and 29 are mounted on the axes 27 and 26.

In Figur 5 ist schließlich eine erfindungs gemäße Zahnscheibe dargestellt, welche von dem Schutzschild 32 gehalten wird. Hinsichtlich der Zähne der Zahnscheibe wird die Kugel 33 angeordnet. Hierdurch wird eine noch bessere Leichtgängigkeit der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung erreicht.Finally, Figure 5 shows a toothed disk according to the invention, which is held by the protective shield 32. The ball 33 is arranged with respect to the teeth of the toothed disk. This achieves even better smooth running of the drive device according to the invention.

In Figur 6 ist schließlich eine weitere Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Figur 4 dargestellt. Im inneren der Zahnscheibe befinden sich hier noch weitere drei Zahnscheiben 34.35 und 36. Auch diese Zahnscheiben weisen wiederum innen liegende Zahnscheiben auf. Der Aufbau dieser Zahnscheiben entspricht demgemäß dem der vorgenannten Scheiben.Finally, Figure 6 shows a further variant of the device according to the invention according to Figure 4. Inside the toothed disk there are three further toothed disks 34, 35 and 36. These toothed disks also have toothed disks on the inside. The structure of these toothed disks corresponds accordingly to that of the aforementioned disks.

Insgesamt zeichnet sich die erfindungs gemäße Vorrichtung durch folgende Vorteile aus:Overall, the device according to the invention is characterized by the following advantages:

1.) Saubere - llnterhaltungsfreie in einem Gehäuse in Öl gehaltener Antrieb, der auch als Schutzschild seine Bedeutung hat.1.) Clean - maintenance-free drive in an oil-filled housing, which also serves as a protective shield.

2.) Das Tretrad und die inneren Zähne der ersten Scheibe sind enger, die äußeren der ersten und zweiten Scheibe weiter, erleichtert den Antrieb und bringt die Umdrehung mit Tretrad enger zusammen.2.) The treadwheel and the inner teeth of the first disc are narrower, the outer teeth of the first and second discs are wider, which makes the drive easier and brings the rotation closer together with the treadwheel.

3.) Die Scheiben mit inneren und äußeren Zähnen haben dieselbe Funktion wie die Kette.3.) The discs with inner and outer teeth have the same function as the chain.

4.) Durch die Gegeneinanderdrehung der Scheiben wird die Kraftaufwendung halbiert und die Geschwindigkeit erhöht.4.) By rotating the discs against each other, the effort required is halved and the speed is increased.

5.) Sind die Zahnräder 8 und 9 zusammen auf dem Freilauf verbunden, so wird durch Riickkraft das Hinterrad seinen freien Lauf machen. Sitzt aber die Scheibe 9 auf der Radnarbe, muß Scheibe 8 durch Halbdrehung- bis Anschlag, der die Trennung und Bremsung bestimmt.5.) If the gears 8 and 9 are connected together on the freewheel, the rear wheel will run freely due to the force of the rear wheel. However, if the disk 9 is on the wheel hub, the disk 8 must be turned halfway until it stops, which determines the separation and braking.

Claims (7)

Ansprüche:Expectations: , 1. Antriebsvorrichtung mit einer auf einer Achse (1) angeordneten Zahnradscheibe (2) mit außen liegendem Zahnkranz (3) dadurch gekennzeichnet, daß auf dem außen liegenden Zahnkranz (3) mindestens eine weitere Zahnscheibe, welche an ihrem äußeren Umfang spiegelbildlich nach innen (5) und nach außen (6) weisende Zahnkränze aufweist, so angeordnet ist, daß ersterer Zahnkranz (5) mit seinen Zähnen in die Zähne des äußeren Zahnkranzes (3) der auf der Achse liegenden Zahnscheibe (2) passgenau eingreift., 1. Drive device with a gear disk (2) arranged on an axle (1) with an external gear ring (3), characterized in that on the external gear ring (3) at least one further gear disk, which has on its outer circumference mirror-image gear rings pointing inwards (5) and outwards (6), is arranged in such a way that the first gear ring (5) engages with its teeth precisely in the teeth of the outer gear ring (3) of the gear disk (2) lying on the axle. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1,2. Device according to claim 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem äußeren Zahnkranz (6) eine Kette (7) angeordnet ist, welche zugleich in die Zähne eines außen liegenden Zahnkranzes (8) einer weiteren Zahnscheibe (9) so eingreift, daß eine Kraftübertragung von der Zahnscheibe (4) auf die Zahnscheibe (9) stattfindet.characterized in that a chain (7) is arranged on the outer gear ring (6), which simultaneously engages in the teeth of an outer gear ring (8) of a further toothed disk (9) in such a way that a force transmission takes place from the toothed disk (4) to the toothed disk (9). 3. Vorrichtung nach Anspruch 2,3. Device according to claim 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnscheibe (9) an ihrem äußeren Umfang spiegelbildlich zum äußeren Zahnkranz (8) einen weiteren Zahnkranz (16) mit nach innen zeigenden Zähnen aufweist, welche in den äußeren Zahnkranz (17) einer inneren Zahnscheibe (18) passgenau eingreifen.characterized in that the toothed disk (9) has on its outer circumference a further toothed disk (16) with inward-pointing teeth, mirror-image to the outer toothed disk (8), which precisely engage in the outer toothed disk (17) of an inner toothed disk (18). 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne des äußeren Zahnkranzes (6) der Zahnscheibe (4) in die Zähne des äußeren Zahnkranzes (10) einer weiteren Zahnscheibe (11) passgenau eingreifen.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the teeth of the outer gear ring (6) of the toothed disk (4) engage precisely with the teeth of the outer gear ring (10) of a further toothed disk (11). Am Eichförstchen 2a · 4&Ogr;3&Ogr; Ratiragen-Untoiif -^Telefon: &Oacgr;21 &Ogr;2/931&Ogr;8&Ogr; · Telefax: 02102/337Am Eichförstchen 2a · 4&Ogr;3&Ogr; Ratiragen-Untoiif -^Telephone: &Oacgr;21 &Ogr;2/931&Ogr;8&Ogr; · Fax: 02102/337 5. Vorrichtung nach Anspruch 4.5. Device according to claim 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnscheibe (11) an ihrem äußeren Umfang spiegelbildlich zum äußeren Zahnkranz (11) einen nach innen zeigenden Zahnkranz aufweist, welcher in die Zähne des äußeren Zahnkranzes (13) einer inneren auf einer Achse (14) angeordneten Zahnscheibe (15) passgenau eingreift.characterized in that the toothed disk (11) has on its outer circumference a toothed disk pointing inwards, mirror-image to the outer toothed disk (11), which precisely engages the teeth of the outer toothed disk (13) of an inner toothed disk (15) arranged on an axis (14). 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis S, dadurch gekennzeichnet, daß sie in einem geschlossenen, mit Öl gefüllten Gehäuse (14) gelagert ist.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that it is mounted in a closed housing (14) filled with oil. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6,7. Device according to claim 6, dadurch gekennzeichnet, daß seitlich der Zähne der Zahnscheiben (2,4,9,11,18) Kugellager (20) angeordnet sind.characterized in that ball bearings (20) are arranged laterally of the teeth of the toothed disks (2,4,9,11,18).
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2755936A1 (en) * 1996-11-15 1998-05-22 Mourer Hubert Drive transmission for pedal bicycle
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WO1998022333A1 (en) * 1996-11-15 1998-05-28 Hubert Mourer Driving device for a crank gear machine

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