EP0348408A1 - Kurbelgetriebe für fahrräder, dreiräder oder dergleichen - Google Patents

Kurbelgetriebe für fahrräder, dreiräder oder dergleichen

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Publication number
EP0348408A1
EP0348408A1 EP19880901790 EP88901790A EP0348408A1 EP 0348408 A1 EP0348408 A1 EP 0348408A1 EP 19880901790 EP19880901790 EP 19880901790 EP 88901790 A EP88901790 A EP 88901790A EP 0348408 A1 EP0348408 A1 EP 0348408A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
crank
pedal
sliding
crank mechanism
bottom bracket
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP19880901790
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Adolf Zimmermann
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Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE19873707519 external-priority patent/DE3707519A1/de
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP0348408A1 publication Critical patent/EP0348408A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B62M1/36—Rider propulsion of wheeled vehicles with rotary cranks, e.g. with pedal cranks
    • 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
    • B62M3/00—Construction of cranks operated by hand or foot
    • B62M2003/006—Crank arrangements to overcome dead points

Definitions

  • the invention relates to a crank mechanism for bicycles, tricycles or the like according to the preamble of patent claim 1.
  • Crank drives have been known for more than 100 years and have been retained unchanged in the bicycles, tricycles, pedal boats and other pedal-driven vehicles commonly found. Especially with bicycles, there have been many efforts to convert the force exerted by the driver on the pedal into an increased torque, so that either an increased drive torque is achieved with a predetermined effort by the driver or a certain drive power is achieved with less effort.
  • a known measure is to use a longer pedal crank so as to increase the torque generated due to the larger lever. This Verlän ⁇ delay of the pedal crank, however, are severely limited by the leg length of the driver, so that the largest usable in the practice Pedalkur bel a length of about 170 mm has'.
  • the fixed eccentric ring is arranged in such a way that the crank has its greatest length in the horizontal position pointing in the direction of travel, so that the lever arm of the pedal reaches its maximum at the moment of greatest pedal force and the torque produced is maximized.
  • This known crank mechanism has several disadvantages. Since the arm of the crank provided with the pedal is displaceably guided in the fork-shaped other arm of the crank, it is only in the vertical, downward-pointing position in which the rider of a bicycle often stands with his entire weight on the pedal Keep pin ge, which engages in the eccentric ring. Since the pedal points vertically away from the pedal crank, especially in this position there are very large bending forces which, as a torsional moment, stress the eccentric ring in such a way that it cannot withstand the loads. In addition, the pedal crank extension requires an increase in the distance between the front wheel and the bottom bracket, which adversely changes the bicycle frame construction developed over many years.
  • crank transmission for bicycles is known according to the preamble of claim 1, in which the central circular movement of the pedal cranks is transmitted via associated guide rods to a respective sliding part which is held displaceably in a sliding crank and an eccentric circular movement around one Executes drive axis.
  • three shafts arranged one behind the other are provided and are connected to one another in terms of drive by means of coupling rods, which has the disadvantage that the arrangement which is elongated as a result cannot be used in a conventional bicycle frame since the required space is not available.
  • the known crank mechanism has the disadvantage that it does not ensure the smooth round kick required, so that inevitably berrystöru ⁇ gen are caused.
  • the reason for this is that the force applied to the pedal crank after passing through the top dead center position is first transmitted from the guide rod as a compressive force to the slide crank, the compressive force increasingly passing into a bending blast of the guide rods, the maximum of which approximately the horizontally forward position of the sliding crank is reached. Then the pedaling force is increasingly transferred to the sliding crank as a tractive force. Due to the bending load, the guide rod mounted at both ends is bent, whereby its length changes, so that a smooth round step is excluded. The constantly changing pressure and tensile forces transmitted to the sliding crank also lead to the slot formed in the sliding crank being knocked out in the shortest possible time.
  • the present invention has for its object to improve a crank mechanism for bicycles, tricycles or the like of the type under consideration so that the effort to drive the vehicle is significantly reduced, the crank mechanism should have sufficient stability to reliably withstand the loads to withstand, and wherein tried and tested frame structures of the vehicle are essentially to be retained. In addition, the crank mechanism should enable smooth pedaling of the pedal cranks.
  • the sliding part is guided on a fixed eccentric ring which is arranged above the bottom bracket axis in such a way that the drive axle is located both above and in the vehicle longitudinal direction behind the bottom bracket axis, the force applied to the pedal crank being exclusively one in the guide rods Causes traction, which is transmitted to the sliding part.
  • This arrangement has the effect that the force applied to the pedal crank is transmitted to the slide crank with practically no loss of force. rod is pulled along the eccentric ring. This enables a perfectly smooth round step, which is also promoted by the fixed eccentric ring on which the slide crank sits with a guide slide.
  • the slide crank in the crank mechanism according to the invention is already in an inclined position in which its dead center position has already been exceeded, since the drive axle both above and in the vehicle's longitudinal direction behind the bottom bracket axis.
  • the eccentric ring is fastened in the crank mechanism according to the invention above the bottom bracket axis, where the space required is available on a conventional frame of proven design, so that no changes to the frame are required which could impair the riding characteristics of the bicycle exerts a tensile force on the sliding part of the sliding crank and this force can be easily absorbed by the eccentric, the crank mechanism according to the invention also has sufficient stability to reliably withstand all loads arising from the transmission of force to the sliding crank.
  • the sliding crank increases the lever arm of the actual driving force, as a result of which the driving torque around the drive bearing is increased.
  • a toothed ring sits on the drive axis, which is driven by the rotary movement of the sliding crank and is connected in terms of drive to the toothed ring of the drive wheel. The effort required to drive the vehicle is considerably reduced without moving away from the central pedal circle of the pedals.
  • the slide crank should each consist of a guide part, which is fixedly connected to the drive axle, and a slide part held displaceably therein, the front end section of which is connected to the front end section of the associated pedal crank.
  • the sliding part of the sliding crank is connected to a guide carriage, for example via a bearing pin.
  • the guide carriage is guided on the fixed circular eccentric ring, for which purpose a roller or ball bearing is expediently provided.
  • the circular eccentric ring thus forces a circular movement of the sliding part of the sliding crank, which runs eccentrically to the drive bearing.
  • the sliding crank has the maximum length, ie the largest lever arm, about the driving axis when the pedal crank is in the horizontal, forward-facing position in which the driver's pedaling force acts is greatest.
  • the sprocket on the drive axle is fixedly connected to the axle and is in drive connection with a sprocket arranged on the bottom bracket axle, expediently via a chain.
  • the latter sprocket should in turn be connected to a sprocket which, together with the sprocket, is freely rotatable on the bottom bracket axis.
  • the sprocket is in turn expediently connected to the sprocket of the rear drive wheel of the bicycle or the like via a chain.
  • the sprocket sitting on the drive axle should be larger than the sprocket of the bottom bracket axle, so that as a result of this increased transmission ratio the sprocket can be maintained in size, which would otherwise make undesirable frame changes necessary.
  • the eccentric rings provided on both sides of the bicycle frame should be connected to one another and to the frame by means of tabs, so that the eccentric rings can be provided with sufficient stability in a simple manner.
  • the slide crank has a length of approximately 240 mm in the stretched state. Compared to the length of the pedal boxes used so far, which is a maximum of about 170 mm, this results in with a considerably larger lever arm, which increases the drive torque generated by a given pedal force by about 40%.
  • the pedal crank should expediently have a length of approximately 165 mm.
  • the central tread circle of the pedals is retained, the bottom bracket taking over the loads which result from the bending moments exerted on the pedal cranks by the pedals acting as cantilever arms.
  • the sliding cranks convert the treading force into a maximum driving torque without stability problems occurring with the eccentric rings.
  • the sliding part is mounted on roller or ball bearings on the guide part.
  • FIG. 1 shows a side view of the crank mechanism according to the invention in a position in which the pedal crank and the slide crank point horizontally forward, a rear position being additionally indicated in the left part of the figure and
  • the crank mechanism according to the invention is shown in a largely schematic manner in connection with a bicycle, of which a frame 1 is indicated in the figures.
  • the crank mechanism has a pedal crank 2 which is rotatable about a bottom bracket axis 3 and is provided at its free end section with a pedal 4 which is indicated schematically in FIG. 1.
  • the pedal 4 is connected to the pedal crank 2 in a practically rigid manner via a bolt 5.
  • the bolt 5 passes through a guide rod 6, which is articulated with its other end section to the slidable sliding part 7 of a sliding crank 8.
  • the sliding crank 8 also consists of a guide part 9, on which the sliding part 7 is held slidably via ball bearings 10.
  • the guide part 9 is fixedly connected to a drive shaft 11, on which there is also a ring gear 12, which is also connected to the drive shaft 11 in a rotationally fixed manner.
  • the sliding part 7 of the sliding crank 8 is connected via a pin 13 to a slide 14 which is guided by means of ball bearings 15 on an eccentric ring 16, which forces an eccentric circular movement of the sliding part 7 around the drive axis 11 when the pedal 4 performs a circular circular movement around the Bottom bracket axis 3 runs.
  • the sprocket 12 * is connected via a chain 17 to a sprocket 18, which in turn is firmly attached to a sprocket 19 which is connected via a chain 20 to a sprocket, not shown, of the rear wheel of the bicycle.
  • the ring gear 18 and the sprocket 19 firmly connected to it are freely rotatable on the bottom bracket axis 3.
  • the reference numerals of the components are provided with an additional "a”.
  • Also indicated at 21 is the circular path on which the connection point between the guide rod 6 and the sliding part 7 of the sliding crank 8, that is to say the point of application of the pedal force on the sliding crank, rotates.
  • the two eccentric rings 16 are connected to one another and to the frame 1 via tabs 22 and 23.
  • the sprockets 12 and 18 and the sprocket 19 are located on the right side of the bicycle.

Description

Kurbelgetriebe für Fahrräder, Dreiräder oder dergleichen
Die Erfindung betrifft ein Kurbelgetriebe für Fahrräder, Drei¬ räder oder dergleichen gemäß dem Oberbegriff des Patentan¬ spruchs 1.
Kurbelsntriebe sind seit mehr als 100 Jahren bekannt und bei den üblicherweise anzutreffenden Fahrrädern, Dreirädern, Tretbooten und anderen pedalgetriebenen Fahrzeugen unver¬ ändert beibehalten worden. Vor allem bei Fahrrädern hat es vielfältige Bemühungen gegeben, die von dem Fahrer auf das Pedal ausgeübte Kraft in ein erhöhtes Drehmoment umzusetzen, so daß entweder bei einem vorgegebenen Kraftaufwand des Fahrers ein erhöhtes Antriebsmoment erzielt oder aber eine bestimmte Antriebsleistung mit einem geringeren Kraftaufwand erreicht wird. Eine bekannte Maßnahme besteht darin, eine längere Pedalkurbel zu verwenden, um so aufgrund des größeren Hebels das erzeugte Drehmoment zu vergrößern. Dieser Verlän¬ gerung der Pedalkurbel sind jedoch durch die Beinlänge des Fahrers enge Grenzen gesetzt, so daß die größte in der Praxis verwendbare Pedalkur'bel eine Länge von etwa 170 mm hat.
Da sich bei einem zentrisch kreisrunden Tritt der Hebelarm der Pedalkurbel aus dem vorstehend genannten Grund nicht weiter erhöhen läßt,- sind andere Wege beschritten worden, um zu einer günstigeren Umsetzung der Trittkraft des Fahrers zu gelangen. In der AT-PS 5 698 ist bereits vor sehr langer Zeit vorgeschlagen worden, die Pedalkurbel aus zwei durch einen Exzenter gegeneinander verschiebbaren Armen auszu¬ bilden, so daß das zugehörige Pedal eine exzentrische Kreis¬ bewegung um das Tretlager ausführt. Der mit dem Pedal ver¬ sehene vordere Arm der Kurbel ist dabei verschieblich in dem hinteren, fest mit der Tretlagerachse verbundenen Arm der Kurbel geführt und greift mit einem Zapfen in einen Exzen¬ terring ein, der die zur Tretlagerachse exzentrische Kreisbe¬ wegung erzwingt. Der feststehende Exzenterring ist so ange¬ ordnet, daß die Kurbel in der horizontalen, in Fahrtrichtung weisenden Stellung ihre größte Länge hat, so daß der Hebel¬ arm des Pedals im Augenblick der größten Trittkraft sein Ma¬ ximum erreicht und das hervorgerufene Drehmoment maximiert ist. Dieser bekannte Kurbelmechanismus hat mehrere Nachteile. Da der mit dem Pedal versehene Arm der Kurbel verschieblich in dem gabelförmigen anderen Arm der Kurbel geführt ist, wird er in der senkrechten, nach unten weisenden Lage, in der der Fahrer eines Fahrrades häufig mit seinem gesamten Gewicht auf dem Pedal steht, lediglich von dem Zapfen ge¬ halten, der in den Exzenterring eingreift. Da das Pedal senk¬ recht von der Pedalkurbel wegweist, entstehen vor allem in dieser Lage sehr große Biegekräfte, die als Torsioπsmoment den Exzenterriπg derart belasten, daß dieser den Belastungen nicht standhalten kann. Außerdem bedingt die Tretkurbelver¬ längerung einen um die Verlängerung vergrößerten Abstand des Vorderrades vom Tretlager, was den über viele Jahre entwickelten Fahrradrahmeπbau ungünstig verändert.
Ein weiterer entscheidender Nachteil dieses bekannten Kurbel- mechaπismus liegt darin, daß durch diesen die Balance eines Fahrers erheblich beeinträchtigt ist. Während ein zentrischer Rundtritt des Pedals um das Tretlager das Gleichgewicht des Fahrers fördert, weshalb Fahrradartisten mit sehr kleinen Übersetzungen fahren, so daß durch häufiges zentrisches Ruπd- treteπ ihr Gleichgewicht auf dem Fahrrad stabilisiert wird, bewirkt ein exzentrischer Trittkreis eine erheblich gestörte Balance des Fahrers, so daß ein mit dem bekannten Kurbel¬ mechanismus ausgestattetes Zweirad nicht die erforderliche Sicherheit bietet. Mit einem exzentrischen Trittkreis läßt sich daher das Problem einer besseren Umsetzung der Tritt¬ kraft nicht lösen.
Aus der DE-PS 92 281 ist ein Kurbelgetriebe für Fahrräder gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt, bei dem die zentrische Kreisbewegung der Tretkurbeln über zugehörige Führungsstangen auf ein jeweiliges Gleitteil übertragen wird, das in einer Gleitkurbel verschieblich gehalten ist und eine exzentrische Kreisbewegung um eine Antriebsachse aus¬ führt. Bei dieser bekannten Ausführungsform sind drei hinter¬ einander angeordnete Wellen vorgesehen und über Kupplungs¬ stangen antriebsmäßig miteinander verbunden, was den Nach¬ teil hat, daß die hierdurch langgestreckte Anordnung bei einem herkömmlichen Fahrradrahmen nicht verwendbar ist, da der erforderliche Platz nicht zur Verfügung steht. Außerdem hat das bekannte Kurbelgetriebe den Nachteil, daß es den erforderlichen glatten runden Tritt nicht gewährleistet, so daß zwangsläufig Trittstöruπgen hervorgerufen werden. Der Grund hierfür liegt darin, daß die auf die Pedalkurbel aufgebrachte Kraft nach Durchlauf durch die obere Totpunkt¬ lage von der Führungsstange zunächst als Druckkraft auf die Gleitkurbel übertragen wird, wobei die Druckkraft zu¬ nehmend in eine Biegebleastung der Führungsstaπge übergeht, deren Maximum etwa in der horizontal nach vorne weisenden Stellung der Gleitkurbel erreicht wird. Anschließend wird die Trittkraft in zunehmendem Maße als Zugkraft auf die Gleitkurbel übertragen. Durch die Biegebelastung wird die an beiden Enden gelagerte Führungsstange durchgebogen, wo¬ durch sich ihre Länge ändert, so daß ein glatter Rundtritt ausgeschlossen ist. Die auf die Gleitkurbel übertragenen, ständig wechselnden Druck- und Zugkräfte führen außerdem dazu, daß der in der Gleitkurbel ausgebildete Schlitz in kürzester Zeit ausgeschlagen wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kurbelgetriebe für Fahrräder, Dreiräder oder der¬ gleichen der betrachteten Art so zu verbessern, daß der Kraftaufwand zum Antrieb des Fahrzeugs wesentlich verringert ist, wobei das Kurbelgetriebe eine ausreichende Stabilität aufweisen soll, um den einwirkenden Belastungen zuverlässig standzuhalten, und wobei bewährte Rahmenkonstruktionen des Fahrzeugs im wesentlichen beibehalten werden sollen. Außer¬ dem soll das Kurbelgetriebe einen glatten Rundtritt der Pedalkurbeln ermöglichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteil¬ hafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Uπteran- sprüchen gekennzeichnet.
Bei dem erfindungsgemäßen Kurbelgetriebe ist das Gleitteil auf einem feststehenden Exzenterring geführt, der derart oberhalb der Tretlagerachse angeordnet ist, daß sich die Antriebsachse sowohl oberhalb als auch in Fahrzeuglängs¬ richtung hinter der Tretlagerachse befindet, wobei die auf die Pedalkurbel aufgebrachte Kraft in der Führungsstaπge ausschließlich eine Zugkraft hervorruft, die auf das Gleit¬ teil übertragen wird. Diese Anordnung bewirkt, daß die auf die Pedalkurbel aufgebrachte Kraft praktisch ohne Kraft¬ verlust auf die Gleitkurbel übertragen wird, deren Gleit¬ teil im gesamten Kraftübertragungsbereich von der Führungs- stange den Exzenterring entlang gezogen wird. Dies ermöglicht einen vollkommen glatten runden Tritt, der zudem durch den feststehenden Exzenterring, auf dem die Gleitkurbel mit einem Führungsschlitten sitzt, gefördert wird.
Wenn sich die Pedalkurbel in der vertikalen oberen Totpunkt¬ lage befindet, in der am ehesten eine Trittstörung auftreten kann, befindet sich bei dem erfindungsgemäßen Kurbelgetriebe die Gleitkurbel bereits in einer Schräglage, in der ihre Tot¬ punktlage bereits überschritten ist, da sich die Antriebs¬ achse sowohl oberhalb als auch in Fahrzeuglängsrichtung hinter der Tretlagerachse befindet. Dies hat den Vorteil, daß bei dem erfindungsgemäßeπ Kurbelgetriebe die Neigung zu einer Trittstörung in der oberen Totpunktlage erheblich verringert ist, da die Totpunktlage der Pedalkurbel durch die bereits überschrittene Totpunktlage der Gleitkurbel praktisch aufgehoben ist.
Der Exzenterring wird bei dem erfindungsgemäßen Kurbelge¬ triebe oberhalb der Tretlagerachse befestigt, wo an einem herkömmlichen Rahmen bewährter Bauart der erforderliche Raum zur Verfügung steht, so daß keinerlei Änderungen an dem Rahmen erforderlich sind, die die Fahreigeπschaften des Fahrrades beeinträchtigen könnten.Da die Führungsstange ausschließlich eine Zugkraft auf das Gleitteil der Gleit¬ kurbel ausübt und diese Kraft ohne weiteresvon dem Exzen¬ terriπg aufgenommen werden kann, hat das erfindungsgemäße Kurbelgetriebe außerdem eine ausreichende Stabilität, um allen durch die Kraftübertragung auf die Gleitkurbel ent¬ stehenden Belastungen zuverlässig standzuhalten. Die Gleitkurbel vergrößert den Hebelarm der eigentlichen Antriebskraft, wodurch das Antriebsmoment um das Antriebs¬ lager erhöht wird. Auf der Antriebsachse sitzt ein Zahn¬ kranz, der durch die Drehbewegung der Gleitkurbel ange¬ trieben wird und antriebsmäßig mit dem Zahnkranz des An¬ triebsrades verbunden ist. Der zum Antrieb des Fahrzeugs erforderliche Kraftaufwand ist ohne Abkehr von dem zen¬ trischen Trittkreis der Pedale erheblich verringert.
Die Gleitkurbel sollte jeweils aus einem Führungsteil, das fest mit der Antriebsachse verbunden ist, und einem darin verschieblich gehaltenen Gleitteil bestehen, dessen vorderer Endabschnitt mit dem vorderen Endabschnitt der zu¬ gehörigen Pedalkurbel verbunden ist.
Das Gleitteil der Gleitkurbel ist nach einem weiteren Vor¬ schlag der Erfindung mit einem Führungsschlitten verbunden, beispielsweise über einen Lagerzapfen. Der Führungsschlitten wird auf dem feststehenden kreisförmigen Exzenterring ge¬ führt, wozu zweckmäßigerweise ein Rollen- oder Kugellager vorgesehen ist. Der kreisförmige Exzenterring erzwingt somit eine Kreisbewegung des Gleitteils der Gleitkurbel, die ex¬ zentrisch zu dem Antriebslager verläuft.
Damit die Trittkraft in ein maximales Antriebsmoment um¬ gesetzt wird, hat die Gleitkurbel dann die maximale Länge, d. h. den größten Hebelarm, um die Antriebsachse, wenn sich die Pedalkurbel in der waagerechten, nach vorne weisenden Stellung befindet, in der die einwirkende Trittkraft des Fahrers am größten ist. Mit großem Vorteil wird vorgeschlagen, daß der auf der Antriebs¬ achse sitzende Zahnkranz fest mit der Achse verbunden ist und mit einem auf der Tretlagerachse angeordneten Zahnkranz in Antriebsverbinduπg steht, zweckmäßigerweise über eine Kette. Der letztgenannte Zahnkranz sollte wiederum mit einem Kettenrad verbunden sein, das zusammen mit dem Zahnkranz frei drehbar auf der Tretlagerachse sitzt. Das Kettenrad steht wiederum zweck¬ mäßigerweise über eine Kette mit dem Zahnkranz des hinteren An¬ triebsrades des Fahrrads oder dergleichen in Antriebsverbindung. Der auf der Antriebsachse sitzende Zahnkranz sollte größer als der Zahnkranz der Tretlagerachse sein, so daß infolge dieses gesteigerten Übersetzungsverhältnisses das Kettenrad in seiner Größe beibehalten werden kann, was anderenfalls unerwünschte rahmeπbauliche Veränderungen erforderlich machen würde. Dies ist ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfiπdungsge äßen Kurbelgetriebes gegenüber den bisher üblichen Kurbelgetrieben dieser Art, die ein zum z.B. bei Rennrädern erforderliches großes Übersetzungsverhältnis durch ein besonders großes Ketten¬ rad hervorrufen, was wiederum zu Festigkeitsproblemen des Ket¬ tenrades führt und die oben angesprochenen baulichen Verän¬ derungen des Fahrradrahmens erforderlich machen kann. Diese Schwierigkeiten sind bei dem erfiπdungsgemäßen Kurbelgetriebe vermieden.
Die zu beiden Seiten des Fahrradrahmens vorgesehenen Exzenter¬ ringe Rollten über Laschen miteinander und mit dem Rahmen ver¬ bunden sein, womit auf einfache Weise für eine ausreichende Stabilität der Exzenterringe gesorgt sein kann.
Mit großem Vorteil wird schließlich vorgeschlagen, daß die Gleitkurbel im gestreckten Zustand eine Länge von etwa 240 mm hat. Im Vergleich zu der Länge der bisher verwendeten Pedal- kύrbeln, die maximal etwa 170 mm beträgt, ergibt sich hier- mit ein erheblich größerer Hebelarm, der das von einer vor¬ gegebenen Trittkraft erzeugte Antriebsmσmeπt um etwa 40% erhöht. Zweckmäßigerweise sollte die Pedalkurbel eine Länge von etwa 165 mm haben.
Bei dem erfindungsgemäßen Kurbelgetriebe ist der zentrische Trittkreis der Pedale beibehalten, wobei das Tretlager die Belastungen übernimmt, die aus den Biegemomenteπ herrühren, die von den als Kragarmen wirkenden Pedalen auf die Pedal¬ kurbeln ausgeübt werden. Die Gleitkurbeln setzen die Tritt¬ kraft in ein maximales Aπtriebsmoment um, ohne daß Stabilitäts¬ probleme bei den Exzeπterringen auftreten können. Um ein glattes und leichtes Gleiten des Gleitteil gegenüber dem Führungsteil der Gleitkurbel sicherzustellen, kann mit Vor¬ teil vorgesehen sein, daß das Gleitteil auf Rollen- oder Kugellagern auf dem Führungsteil gelagert ist.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung er¬ geben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevor¬ zugten Ausführungsform sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßeπ Kurbel¬ getriebes in einer Stellung, in der die Pedal¬ kurbel und die Gleitkurbel waagerecht nach vorne weisen, wobei zusätzlich eine rückwärtige Lage im linken Teil der Figur angedeutet ist und
Fig. 2 eine Vorderansicht des Kurbelg triebes gemäß Fig. 1. Das erfindungsgemäße Kurbelgetriebe ist auf weitgehend schema¬ tische Weise im Zusammenhang mit einem Fahrrad dargestellt, von dem in den Figuren ein Rahmen 1 angedeutet ist. Das Kurbel¬ getriebe weist eine Pedalkurbel 2 auf, die um eine Tretlager¬ achse 3 drehbar ist und an ihrem freien Endabschnitt mit einem Pedal 4 versehen ist, das in Fig. 1 schematisch angedeutet ist. Das Pedal 4 ist über einen Bolzen 5 praktisch biegesteif mit der Pedalkurbel 2 verbunden. Der Bolzen 5 durchgreift eine Führuπgsstange 6, die mit ihrem anderen Endabschnitt an dem gleitfähigen Gleitteil 7 einer Gleitkurbel 8 angeleπkt ist. Die Gleitkurbel 8 besteht außerdem aus einem Führungs¬ teil 9, auf dem das Gleitteil 7 über Kugellager 10 gleitfähig gehalten ist. Das Führungsteil 9 ist fest mit einer Antriebs¬ achse 11 verbunden, auf der ferner ein Zahnkranz 12 sitzt, der ebenfalls mit der Antriebsachse 11 drehfest verbun¬ den ist.
Das Gleitteil 7 der Gleitkurbel 8 ist über einen Zapfen 13 mit einem Schlitten 14 verbunden, der mittels Kugellager 15 auf einem Exzenterring 16 geführt wird, der eine exzentrische Kreisbewegung des Gleitteils 7 um die Antriebsachse 11 erzwingt, wenn das Pedal 4 eine zeπtrische Kreisbewegung um die Tretlagerachse 3 ausführt.
Der Zahnkranz 12*ist über eine Kette 17 mit einem Zahnkranz 18 verbunden, der seinerseits fest an einem Kettenrad 19 angesetzt ist, das über eine Kette 20 mit einem nicht darge¬ stellten Zahnkranz des Hinterrades des Fahrrads verbunden ist. Der Zahnkranz 18 und das mit diesem fest verbundene Kettenrad 19 sitzen frei drehbar auf der Tretlagerachse 3. Im linken Teil derFig. 1 ist eine rückwärtige Stellung des Kurbelgetriebes angedeutet, wobei hier die Bezugszeichen der Bauteile mit einem zusätzlichen "a" versehen sind. Außer¬ dem ist mit 21 die Kreisbahn angedeutet, auf der der Verbin¬ dungspunkt zwischen der Führuπgsstange 6 und dem Gleitteil 7 der Gleitkurbel 8, also der Angriffspunkt der Trittkraft an der Gleitkurbel, umläuft.
Aus Fig. 2 ist zu ersehen, daß die beiden Exzenterringe 16 über Laschen 22 und 23 miteinander und mit dem Rahmen 1 ver¬ bunden sind. Die Zahnkränze 12 und 18 sowie das Kettenrad 19 befinden sich an der rechten Seite des Fahrrads.
Aus Fig. 1 ist schließlich zu ersehen, daß sich die Gleit¬ kurbel 8 ebenso wie die Pedalkurbel 2 in der waagerechten, nach vorne weisenden Stellung befindet, wenn sie ihre" größte Länge aufweist. Der Mittelpunkt 24 des Exzenterrings 16 be¬ findet sich vertikal über der Tretlagerachse 3, so daß sich die Umläufe der Gleitkurbel 8 und der Pedalkurbel 2 nicht gegenseitig beeinträchtigen können. Die Bezugszeichen 25 und 26 bezeichnen Kreise für den Umlauf des Kopfendes des Führuπgs- teils 9 sowie des unteren Anlenkpunktes der Führungssterge 6.
An dem Rahmen 1 sind im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßeπ Kurbelgetriebe keine baulichen Veränderungen erforderlich, wo¬ durch anderenfalls die Fahreigenschaften beeinträchtigt würden Dies trifft auch dann zu, wenn die Gleitkurbel im gestreckten Zustand eine größere Länge als 240 mm hat, was ohne weiteres möglich ist.

Claims

Patentansprüche
1. Kurbelgetriebe für Fahrräder, Dreiräder oder dergleichen mit zwei um 180° zueinander versetzten Pedalkurbeln, die je¬ weils mit einem Endabschnitt auf einer Tretlagerachse ge¬ halten sind und deren anderer Endabschπitt mit einem Pedal versehen ist, das um die Tretlagerachse eine zentrische Kreis¬ bewegung ausführt, die vorzugsweise auf einen Zahnkranz des hinteren Antriebsrades des Fahrrades oder dergleichen über¬ tragen wird, wobei die Pedalkurbeln über je eine an ihren Enden mit Gelenken versehene Führungsstange mit einem Gleit¬ teil verbunden sind, das in einer auf einer gegenüber der Tretkurbelachse versetzt gelagerten Antriebsachse angeord¬ neten Gleitkurbel verschieblich gehalten ist, so daß das Gleitteil eine exzentrische Kreisbewegung um die Antriebs¬ achse ausführt und dabei einen auf der Antriebsachse ange¬ ordneten Zahnkranz antreibt,*--der antriebsmäßig mit dem Zahn¬ kranz des Antriebsrades verbunden ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Gleitteil (7) der Gleitkurbel (8) mit einem Führungsschlitten (14) verbunden ist, der auf einem fest¬ stehenden Exzenteriπg (16) geführt ist, und daß der Ex¬ zenterring (16) oberhalb der Tretlagerachse (3) angeordnet ist, derart, daß sich die Antriebsachse (11) sowohl ober¬ halb als auch in Fahrradlängsrichtung hinter der Tretlager¬ achse (3) befindet, so daß die auf die Pedalkurbel aufge¬ brachte Kraft in der Führungsstaπge (6) ausschließlich eine Zugkraft hervorruft, die auf das Gleitteil (7) über¬ tragen wird.
2. Kurbelgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitkurbel (8) jeweils aus einem Führungsteil (9) , das fest mit der Antriebsachse (11) verbunden ist, und dem in dem Führungsteil gleitfähig gehaltenen Gleitteil (7) besteht, dessen vorderer Endab¬ schnitt über die angelenkte Führungsstaπge (6) mit dem vor¬ deren Endabschnitt der zugehörigen Pedalkurbel (2) ver¬ bunden ist.
3. Kurbelgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenterring (16) eine Kreisform hat.
4. Kurbelgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitkurbel (8) ihre maximale Länge aufweist, wenn sich die Pedalkurbel (2) in der waagerechten, nach vorne weisenden Stellung befindet.
5. Kurbelgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnkranz (12) drehfest mit der Antriebsachse (11) verbunden ist und mit einem auf der Tretlagerachse (3) angeordneten Zahnkranz (18) in Antriebs¬ verbindung steht, der mit einem Kettenrad (19) verbunden ist, das zusammen mit dem Zahnkranz (18) frei drehbar auf der Tretlagerachse (3) gehalten ist und mit dem Zahnkranz des Antriebsrades des Fahrrades oder dergleichen in An¬ triebsverbindung steht.
6. Kurbelgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnkränze (12, 18) und das Kettenrad (19) über Ketten (17, 20) miteinander ver¬ bunden sind.
7. Kurbelgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Exzenterringe (16) über Laschen (22, 23) miteinander verbunden sind.
8. Kurbelgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitkurbel (8) im ge¬ streckten Zustand eine Länge von etwa 240 mm hat.
9. Kurbelgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Mittelpunkt des Ex- zenterriπgs (16) vertikal über der Tretlagerachse (3) be¬ findet.
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