EP0951418A2 - Freilauftretkurbel und damit ausgerüstetes fahrrad oder medizinisches übungsgerät - Google Patents

Freilauftretkurbel und damit ausgerüstetes fahrrad oder medizinisches übungsgerät

Info

Publication number
EP0951418A2
EP0951418A2 EP98904014A EP98904014A EP0951418A2 EP 0951418 A2 EP0951418 A2 EP 0951418A2 EP 98904014 A EP98904014 A EP 98904014A EP 98904014 A EP98904014 A EP 98904014A EP 0951418 A2 EP0951418 A2 EP 0951418A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
crank
crank arm
bottom bracket
freewheel
pedal
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
EP98904014A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Steffen Heintz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
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
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP0951418A2 publication Critical patent/EP0951418A2/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

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
    • B62M3/00—Construction of cranks operated by hand or foot
    • B62M3/02—Construction of cranks operated by hand or foot of adjustable length
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B21/00—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
    • A63B21/06—User-manipulated weights
    • A63B21/0615—User-manipulated weights pivoting about a fixed horizontal fulcrum
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B21/00—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
    • A63B21/40—Interfaces with the user related to strength training; Details thereof
    • A63B21/4027—Specific exercise interfaces
    • A63B21/4033—Handles, pedals, bars or platforms
    • A63B21/4034—Handles, pedals, bars or platforms for operation by feet
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B21/00—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
    • A63B21/40—Interfaces with the user related to strength training; Details thereof
    • A63B21/4041—Interfaces with the user related to strength training; Details thereof characterised by the movements of the interface
    • A63B21/4049—Rotational movement
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B22/00—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements
    • A63B22/0046—Details of the support elements or their connection to the exercising apparatus, e.g. adjustment of size or orientation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B22/00—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements
    • A63B22/06—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements with support elements performing a rotating cycling movement, i.e. a closed path movement
    • A63B22/0605—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements with support elements performing a rotating cycling movement, i.e. a closed path movement performing a circular movement, e.g. ergometers

Definitions

  • the invention relates to a freewheel pedal crank according to the preamble of patent claim 1.
  • the invention further relates to a bicycle or a medical exercise device according to the preamble of patent claim 12.
  • Bicycles usually have a free wheel in the rear axle hub. This makes it possible to decouple the pedal cranks or the pedals from the rotating hub in one direction of rotation.
  • a so-called multifunctional bicycle is known from the magazine Rad mod No. 1 1/1992, p. 69, in which both pedal cranks are also freewheeled from the rear axle hub and from each other Can be decoupled, so that the pedals can be rotated completely independently of one another or can be held in the rest position.
  • the freewheel pedal crank according to the invention in particular for bicycles and medical exercise equipment, has a crank arm which is provided in the region of its first end with an actuating element in the form of a pedal or the like.
  • the term “pedal” is not restricted to an element that is actuated with the feet; rather, actuation elements that are actuated with other parts of the body, in particular with the hands, are also to be included Equipment or fitness equipment that works with any Body part are operated as long as there is a rotary or crank movement.
  • crank arm In the area of its second end, the crank arm can be fastened in a manner known per se via a freewheel to a bottom bracket shaft in such a way that when the crank is turned in a first direction, torque can be transmitted to the bottom bracket shaft and torque decoupling takes place in the opposite direction.
  • the freewheel crank has at least one weight body arranged at the second end of the crank arm, which is shaped, dimensioned and positioned in such a way that, when the actuating element is relieved, the crank arm is automatically pivoted into a rest position, in which the crank arm essentially moves upward from the bottom bracket, related to the direction of the weight.
  • the weight body is arranged substantially diametrically opposite the actuating element with respect to the bottom bracket axis.
  • a simple design of a freewheeling pedal curve according to the invention can be achieved in that the moment from the mass of the weight body x the distance of the center of mass of the weight body from the bottom bracket axis is selected at least slightly larger than the moment from the mass of the section of the Crank arm that carries the actuator, x the distance of this center of mass from the bottom bracket axis. This is due to the mass of the weight and the distance of its center of mass from the bottom bracket axis determines the restoring torque.
  • the center of mass of the weight body and the center of mass of the crank arm section with the actuating element lie diametrically opposite one another with respect to the bottom bracket axis. This results in a swivel or return angle of exactly 180 °. However, this results in an unstable dead center at the lowest pedal position, at which there is theoretically no automatic pivoting back.
  • the center of gravity of the weight body in the position of the crank arm in which the actuating element reaches its lowest position, the center of gravity of the weight body is laterally offset relative to the bottom bracket axis in such a way that the crank arm is reset due to the moment thereby acting. At the same time, this configuration results in an upper rest position of the actuating element, which is offset to the front in the direction of pedaling, as a result of which movement is initiated favorably.
  • the weight body can be changed in its position, in particular in its lateral offset.
  • the pivoting back angle of the crank arm and thus the stroke of the actuating element can be adjusted in a simple manner according to the respective requirements.
  • a disadvantage of a fixed weight body is that due to the leverage ratio it must have a relatively large mass. This can be in the range between one and two kilograms.
  • the weight body on the crank arm is arranged at least slightly movable in a radial plane of the bottom bracket axis.
  • the lateral offset can be dynamically, i.e. during the crank movement, so that there is a high restoring moment at the beginning of the swinging back movement of the crank arm, which in the
  • the freewheeling crank of the invention has an essentially closed housing-like box arranged in the region of the second end of the crank arm. in which at least one weight body is movably arranged at least in a radial plane of the bottom bracket axis. The weight body is guided essentially through the inner walls of the box
  • the weight bodies can consist, for example, of sand-like spatial elements. However, in order to achieve a sufficient restoring moment in the smallest design, the weight bodies consist of lead balls according to a further exemplary embodiment
  • the housing-like box can be at least partially filled with a liquid.
  • This liquid can itself represent the weight body or a part thereof.
  • This liquid is preferably a vaporization liquid, in particular an oil-like vaporization liquid to avoid operating noise and discontinuous restoring torque changes
  • the position of the actuating elements with respect to the longitudinal axis of the crank arm can be changed.
  • the necessary restoring torque can be influenced and, on the other hand, there is a possibility of adapting to the most varied of user requirements
  • the invention further relates to a bicycle or medical exercise device with two pedal cranks which are opposite one another on both sides of the bicycle or exercise device and connected via a bottom bracket shaft, at least one of the pedal cranks being designed as a freewheeling crank according to one of the preceding claims.
  • both pedal cranks are preferably designed as freewheeling cranks according to one of the preceding claims.
  • both conventional actuation in the manner of a circular bicycle drive and a pendulum stroke drive are possible in a simple manner.
  • both cranks can be operated completely independently of one another.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration in a side view of a first exemplary embodiment of a freewheeling crank according to the invention
  • FIG. 2 shows the freewheeling crank according to FIG. 1 in a partially broken view from above;
  • FIG. 3 in a view corresponding to FIG. 2
  • FIG. 4 shows a second embodiment of a freewheeling crank according to the invention with a movable weight body in a perspective view
  • FIG. 5 shows the weight body of the exemplary embodiment according to FIG. 4 likewise in a perspective view
  • FIG. 6 in a schematic partially broken lateral
  • FIG. 7 shows the embodiment of FIG. 6 in a partially broken view from above.
  • the freewheeling crank 1 shown in FIGS. 1 and 2 has a crank arm 2, at the first end 3 of which an actuating element 4 in the form of a rotatably fastened pedal is arranged.
  • the crank arm 2 is attached to the bottom bracket 6 of a bicycle, not shown, via a freewheel 7 such that when the crank is turned in the direction of arrow F, torque is transmitted to the bottom bracket 6, while in the opposite direction, torque is decoupled and so that there is a freewheel.
  • the freewheel 7 is arranged in a corresponding recess 8 of the crank arm 2 and is connected with its inner ring 9 in a rotationally fixed manner to the bottom bracket shaft 6.
  • a weight body 10 is arranged on the crank arm 2 and fastened there by means of two Allen screws 11 and 12. The weight body 10 together with the areas of the
  • Crank arm 2 which are to the right of the vertical line 13 in the illustration according to FIG. 1, has a center of gravity 14 which is offset laterally by the distance S in relation to the vertical axis 15 in the central position shown in FIG. 1.
  • This creates a restoring moment around the bottom bracket axis in the direction of arrow G.
  • a weight moment acts around the bottom bracket axis in the direction of arrow F due to the weight of the crank arm 2 and the actuating element 4.
  • the filing crank is automatically returned to the upper rest position the weight of the weight body must be selected and positioned in such a way that the restoring torque is at least slightly greater than the weight torque.
  • the actuating element is in the stable upper rest position in a position which is offset in the direction of arrow F in relation to the vertical.
  • the position of the weight body 10 and thus the offset S or T can be set by means of the Allen screws 11 and 12. This is a simple Before setting possible both for the amount of the restoring torque and for the upper rest position of the actuating element 4.
  • Fig. 3 the bottom bracket area 16 of a bicycle with two freewheel cranks 1 is shown schematically in the pendulum stroke position. Two substantially identical freewheel cranks 1 are arranged opposite one another on both sides of the bicycle.
  • FIG. 4 shows a schematic perspective illustration of a freewheel pedal crank 101 with a crank arm 102, on the first end 103 of which an actuating element (not shown) is arranged.
  • a recess 108 which serves to receive a freewheel (not shown) and to fasten it to a bottom bracket shaft (also not shown).
  • a weight body 110 is movably fastened to the crank arm 102.
  • the weight body 110 has a guide pin 117, which is on the concave inner surface 118 of the weight body 1 10 is arranged and engages in a corresponding guide groove 1 19 in the crank arm 102 like a handle.
  • the inner surface 118 is complementary to the outer surface 120 of the second end 105 of the crank arm 102.
  • the two surfaces 118 and 120 are designed as sliding surfaces.
  • the weight body 110 causes the stops 121 to stop Initiation of a relatively large initial restoring torque, which leads to a rapid dynamic return of the crank to the upper rest position.
  • elastomer elements can be used for damping in the area of the stops.
  • a housing-like box 222 is fastened in the region of the second end 205 of the crank arm 202, in which a plurality of weight bodies 210 in the form of lead balls are arranged in the manner of a bed. Otherwise, the interior of the box 222 is filled with an oil-like damping fluid.
  • the crank arm is pivoted into the lowest position in the direction of arrow F
  • the weight bodies 210 are displaced into the position shown in FIG. 6 due to the inertia of the weight bodies 210 , whereby the center of gravity, based on the bottom bracket axis, moves outwards and a maximum restoring torque is generated.
  • the weight bodies 210 With increasing return to the upper rest position, the weight bodies 210 are shifted in the opposite direction of the arrow X and thus the restoring torque is dynamically reduced to the point of compensation with the weight moment acting through the crank arm and pedal.
  • crank arm 202 has an engagement groove-like fastening groove 223 in which the actuating element 204 can be displaced in the direction of the longitudinal axis of the crank arm.
  • the weight moment can be varied by changing the center of mass and the entire device can be adapted to the most varied of user requirements.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Freilauftretkurbel, insbesondere für Fahrräder und medizinische Übungsgeräte, mit einem Kurbelarm, der im Bereich seines ersten Endes ein Betätigungselement in Form eines Pedals oder dergleichen aufweist und im Bereich seines zweiten Endes über einen Freilauf an einer Tretlagerwelle derart befestigbar ist, dass bei Drehung der Kurbel in einer ersten Richtung ein Drehmoment auf die Tretlagerwelle übertragbar ist und in der Drehgegenrichtung eine Drehmomententkopplung erfolgt. Gekennzeichnet ist die Erfindung durch mindestens einen am zweiten Ende des Kurbelarmes angeordneten Gewichtskörper, der derart geformt, dimensioniert und positioniert ist, dass bei Entlastung des Betätigungselementes ein selbsttätiges Verschwenken des Kurbelarms in eine Ruheposition erfolgt, in der der Kurbelarm vom Tretlager im wesentlichen nach oben, bezogen auf die Richtung der Gewichtskraft, verläuft. Weiter betrifft die Erfindung ein damit ausgerüstetes Fahrrad oder medizinisches Übungsgerät.

Description

Freilauftretkurbel und damit ausgerüstetes Fahrrad oder medizinisches
Übungsgerät
Die Erfindung betrifft eine Freilauftretkurbel nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Weiter betrifft die Erfindung ein Fahrrad oder ein medizinisches Übungsgerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 12.
Fahrräder weisen üblicherweise einen Freilauf in der Hinterachsnabe auf. Dadurch ist eine Entkopplung der Tretkurbeln bzw. der Pedale von der sich drehenden Nabe in einer Drehrichtung möglich.
Aus der Österreichischen Patentschrift AT 178 803 ist weiter bekannt, beide Tretkurbeln eines Fahrrades mit einem Freilauf nach Art einer fe- derbelasteten Sperrklinke zu versehen, wodurch es ermöglicht werden soll, das Fahrrad neben dem üblichen Rundantrieb auch nach Art eines Pendelantriebs anzutreiben.
Aus der Zeitschrift Radmarkt Nr. 1 1/1992, S. 69 ist ein sogenanntes Multifunktionsfahrrad bekannt, bei dem ebenfalls beide Tretkurbeln jeweils über einen Freilauf von der Hinterachsnabe und voneinander entkoppelbar sind, wodurch die Pedale völlig unabhängig voneinander drehbar oder in Ruhestellung haltbar sind.
Wenngleich diese bekannten Fahrräder mit Freilauftretkurbeln dazu geeignet sind, von Benutzern mit dauernden oder zeitweiligen Behinderun- gen, insbesondere mit Bewegungseinschränkungen, beispielsweise nach Knie- oder Hüftoperationen, benutzt zu werden, weisen sie den signifikanten Nachteil auf, daß nach dem Treten eines Pedales in die unterste Stellung dieses aktiv wieder nach oben bewegt werden muß. Dazu weisen die bekannten Fahrräder Haken, Bügel oder Riemen an den Pedalen auf, in die der jeweilige Benutzer mit seinem Fuß schlüpfen muß, so daß beim Heben des Fußes das Pedal mitgenommen wird. Gerade für behinderte ' oder bewegungseingeschränkte Benutzer ist dies beim Betrieb eines derartigen Fahrrades, insbesondere bei einem Sturz, nicht ungefährlich und führt leicht zu einem Unsicherheitsgefühl.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Freilauftretkurbel zu schaffen, die diese Nachteile nicht aufweist.
Diese Aufgabe wird durch eine Freilauftretkurbel nach der Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Freilauftretkurbel gemäß der Erfindung, insbesondere für Fahrräder und medizinische Übungsgeräte, weist einen Kurbelarm auf, der im Bereich seines ersten Endes mit einem Betätigungselement in Form eines Pedals oder dergleichen versehen ist. Der Begriff „Pedal" ist dabei erfindungsgemäß nicht auf ein Element beschränkt, das mit den Füßen betätigt wird; vielmehr sollen darunter auch Betätigungselemente fallen, die mit anderen Körperteilen, insbesondere den Händen betätigt werden. So ist auch die Freilaufkurbel der Erfindung zur Anwendung bei medizinischen Geräten oder auch Fitnessgeräten bestimmt, die mit einem beliebigen Körperteil betätigt werden, solange eine Dreh- bzw. Kurbelbewegung erfolgt.
Im Bereich seines zweiten Endes ist der Kurbelarm in an sich bekannter Weise über einen Freilauf an einer Tretlagerwelle derart befestigbar, daß bei Drehung der Kurbel in einer ersten Richtung ein Drehmoment auf die Tretlagerwelle übertragbar ist und in der Drehgegenrichtung eine Drehmomententkopplung erfolgt.
Erfindungsgemäß weist die Freilaufkurbel mindestens einen am zweiten Ende des Kurbelarmes angeordneten Gewichtskörper auf, der derart geformt, dimensioniert und positioniert ist, daß bei Entlastung des Betätigungselementes ein selbsttätiges Verschwenken des Kurbelarms in eine Ruheposition erfolgt, in der der Kurbelarm vom Tretlager im wesentlichen nach oben, bezogen auf die Richtung der Gewichtskraft, verläuft.
Dies bedeutet mit anderen Worten, daß nach dem Betätigen des Pedales und durch ein Anheben beispielsweise des betätigenden Fußes und der damit verbundenen Entlastung des Pedales aufgrund er Gewichtskraft des Gewichtskörpers ein selbsttätiges Hochschwenken des Pedales in eine oberste Ruheposition erfolgt, ohne daß es eines aktiven Eingreifen eines Benutzers bedarf, insbesondere ohne daß eine durch Bügel, Riemen oder Haken bewirkte Verbindung zwischen Fuß und Pedal notwendig ist.
Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Gewichtskörper bezüglich der Tretlagerachse im wesentlichen diametral gegenüber dem Betätigungselement angeordnet. Dies bedeutet insbesondere, daß eine einfache Gestaltung einer erfindungsgemäßen Freilauftretkur- bei dadurch erreicht werden kann, daß das Moment aus der Masse des Gewichtskörpers x dem Abstand des Massenmittelpunktes des Gewichtskörpers von der Tretlagerachse zumindest geringfügig größer gewählt wird als das Moment aus der Masse des Abschnittes des Kurbelarms, der das Betätigungselement trägt, x dem Abstand dieses Massenmittelpunktes von der Tretlagerachse. Dabei wird durch die Masse des Gewichtskörpers und den Abstand seines Massenmittelpunktes von der Tretlagerachse das Rückstellmoment bestimmt.
In einfachster Weise liegen Massenmittelpunkt des Gewichtskörpers und Massenmittelpunkt des Kurbelarmabschnitts mit dem Betätigungselement einander bezüglich der Tretlagerachse genau diametral gegenüber. Dadurch ergibt sich ein Schwenk- bzw. Rückstellwinkel von genau 180°. Dabei ergibt sich jedoch bei einer untersten Pedalstellung ein instabiler Totpunkt, an dem theoretisch kein selbsttätiges Rückschwenken erfolgt. Vorzugsweise ist nach einer Ausgestaltung der Erfindung daher in der Stellung des Kurbelarmes, in der das Betätigungselement seine unterste Position erreicht, der Massenschwerpunkt des Gewichtskörpers seitlich gegenüber der Tretlagerachse derart versetzt, daß aufgrund des dadurch wirkenden Momentes die Rückstellung des Kurbelarms erfolgt. Gleichzeitig ergibt sich bei dieser Gestaltung eine obere Ruhestellung des Betäti- gungselementes, die in Tretrichtung nach vorne versetzt ist, wodurch eine günstige Bewegungseinleitung erfolgt.
Nach einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Gewichtskörper in seiner Position, insbesondere in seinem seitlichen Versatz veränderbar. Dadurch kann in einfacher Weise der Rückschwenkwinkel des Kurbelarmes und damit der Hub des Betätigungselementes nach den jeweiligen Erfordernissen eingestellt werden.
Nachteilig bei einem fest angeordneten Gewichtskörper ist, daß aufgrund der Hebelverhältnisse dieser eine relativ große Masse aufweisen muß. Diese kann durchaus im Bereich zwischen ein und zwei Kilogramm liegen. Nach einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist daher der Gewichtskörper am Kurbelarm in einer Radialebene der Tretlagerachse zumindest geringfügig beweglich angeordnet. Dadurch kann auf einfache Weise der seitliche Versatz dynamisch, d.h. während der Kurbelbewegung, verändert werden, so daß sich bei Beginn der Rückschwingbe- wegung des Kurbelarmes ein hohes Rückstellmoment ergibt, das im
Verlauf der Rücksschwingbewegung abnimmt und schließlich gegen Null geht. Dies ermöglicht Gewichtskörper mit geringerer Masse. In beliebiger Weise kann der Gewichtskorper beispielsweise in einer entsprechenden Fuhrung des zweiten Endes des Kurbelarmes verschiebbar gefuhrt sein Nach einem besonders bevorzugten Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung weist die Freilauftretkurbel der Erfindung jedoch einen im Be- reich des zweiten Endes des Kurbelarmes angeordneten im wesentlichen geschlossenen gehauseartigen Kasten auf, in dem mindestens ein Gewichtskorper zumindest in einer Radialebene der Tretlagerachse beweglich angeordnet ist Die Fuhrung des Gewichtskorpers erfolgt dabei im wesentlichen durch die Kasteninnenwande
Wenngleich grundsatzlich ein einziger verschiebbarer Gewichtskorper im gehauseartigen Kasten durchaus denkbar ist, sind nach einer bevorzugten Ausfuhrung der Erfindung im gehauseartigen Kasten eine Vielzahl von Gewichtskorpern nach Art einer Schuttung beweglich angeordnet Dadurch ergibt sich eine einfache und damit kostengünstige Bauweise und eine einfache und kontinuierliche Ruckstellmomentenveranderung
Die Gewichtskorper können beispielsweise aus sandartigen Raumelementen bestehen Um jedoch bei kleinster Bauform ein ausreichendes Ruckstellmoment zu erzielen, bestehen gemäß einem weiteren Ausfuhrungsbeispiel die Gewichtskorper aus Bleikugeln
Nach einem weiteren Ausfuhrungsbeispiel kann der gehauseartige Kasten zumindest teilweise mit einer Flüssigkeit gefüllt sein Dabei kann diese Flüssigkeit selbst den Gewichtskorper oder einen Teil davon darstellen Vorzugsweise ist diese Flüssigkeit eine Dampfungsflussigkeit, insbesondere eine olartige Dampfungsflussigkeit zur Vermeidung von Betriebsgerau- sehen und diskontinuierlichen Ruckstellmomentveranderungen
Gemäß einem bevorzugten Ausfuhrungsbeispiel ist die Position der Beta- tigungselemente bezuglich der Langsachse des Kurbelarmes veränderbar Dadurch ist zum einen das notwendige Ruckstellmoment beeinflußbar und zum anderen eine Möglichkeit zur Anpassung an verschiedenste Benutzer- anforderungen gegeben Die Erfindung betrifft weiter ein Fahrrad oder medizinisches Übungsgerät mit zwei beidseitig des Fahrrades oder Übungsgerätes einander gegenüberliegenden über eine Tretlagerwelle verbundenen Tretkurbeln, wobei mindestens eine der Tretkurbeln als Freilauftretkurbel nach einem der vorstehenden Ansprüche ausgeführt ist. Vorzugsweise sind jedoch beide Tretkurbeln als Freilauftretkurbeln nach einem der vorstehenden Ansprüche ausgeführt. Dadurch sind in einfacher Weise sowohl eine herkömmliche Betätigung nach Art eines Fahrradrundantriebes als auch ein Pendelhubantrieb möglich. Weiter sind beide Kurbeln völlig unabhängig vonein- der betätigbar.
Im folgenden wird die Erfindung anhand lediglich Ausführungsbeispiele darstellender Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 in schematischer Darstellung in seitlicher Ansicht ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsge- mäßen Freilauftretkurbel;
Fig. 2 die Freilauftretkurbel nach Fig. 1 in teilweise aufgebrochener Ansicht von oben;
Fig. 3 in einer der Fig. 2 entsprechenden Ansicht den
Tretlagerbereich eines Fahrrades mit zwei Freilauf- tretkurbeln in Pendelhubstellung;
Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Freilauftretkurbel mit beweglichem Gewichtskörper in perspektivischer Ansicht;
Fig. 5 den Gewichtskörper des Ausführungsbeispiels nach Fig. 4 ebenfalls in perspektivischer Ansicht;
Fig. 6 in schematischer teilweise aufgebrochener seitlicher
Darstellung ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Freilauftretkurbel; und Fig. 7 das Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 in teilweise aufgebrochener Ansicht von oben.
Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Freilauftretkurbel 1 weist einen Kurbelarm 2 auf, an dessen ersten Ende 3 ein Betätigungselement 4 in Form eines drehbar befestigten Pedales angeordnet ist. Im Bereich seines zweiten Endes 5 ist der Kurbelarm 2 an der Tretlagerwelle 6 eines nicht dargestellten Fahrrades über einen Freilauf 7 derart befestigt, daß bei Drehung der Kurbel in Richtung des Pfeiles F eine Drehmomentübertragung auf die Tretlagerwelle 6 erfolgt, während in der Gegenrichtung eine Drehmomententkopplung und damit ein Freilauf erfolgt. Der Freilauf 7 ist in einer entsprechenden Ausnehmung 8 des Kurbelarms 2 angeordnet und mit seinem Innenring 9 drehfest mit der Tretlagerwelle 6 verbunden.
Im Bereich seines zweiten Endes 5 ist am Kurbelarm 2 ein Gewichtskörper 10 angeordnet und dort mittels zweier Inbusschrauben 1 1 und 12 befe- stigt. Der Gewichtskörper 10 weist zusammen mit den Bereichen des
Kurbelarmes 2, die in der Darstellung nach Fig. 1 rechts der Vertikallinie 13 liegen, einen Massenschwerpunkt 14 auf, der in der in Fig. 1 gezeigten Mittelstellung um die Strecke S gegenüber der Vertikalachse 15 seitlich versetzt ist. Dadurch entsteht ein Rückstellmoment um die Tretlagerachse in Richtung des Pfeiles G. Entgegen diesem Rückstellmoment wirkt ein Gewichtsmoment um die Tretlagerachse in Richtung des Pfeiles F aufgrund des Gewichtes des Kurbelarmes 2 und des Betätigungselementes 4. Um erfindungsgemäß ein selbsttätiges Rückstellen der Feilauftretkurbel in die obere Ruheposition zu erreichen, muß das Gewicht des Gewichtskör- pers derart gewählt und positioniert werden, daß das Rückstellmoment zumindest geringfügig größer als das Gewichtsmoment ist.
Aufgrund des seitlichen Versatzes S bzw. T ist in der stabilen oberen Ruheposition das Betätigungselement in einer Position, die in Pfeilrichtung F gegenüber der Vertikalen nach vorne versetzt ist. Mittels der Inbusschrauben 1 1 und 12 kann der Gewichtskörper 10 in seiner Position und damit der Versatz S bzw. T eingestellt werden. Damit ist eine einfa- ehe Einstellmöglichkeit sowohl für die Höhe des Rückstellmomentes als auch für die obere Ruheposition des Betätigungselementes 4 gegeben.
In Fig. 3 ist schematisch der Tretlagerbereich 16 eines Fahrrades mit zwei Freilauftretkurbeln 1 in Pendelhubstellung gezeigt. Dabei sind zwei im wesentlichen identische Freilauftretkurbeln 1 auf beiden Seiten des Fahrrads einander gegenüberliegend angeordnet.
Fig. 4 zeigt in schematischer perspektivischer Darstellung eine Freilauftretkurbel 101 mit einem Kurbelarm 102, an dessen ersten Ende 103 ein nicht dargestelltes Betätigungselement angeordnet ist. Im Bereich seines zweiten Endes 105 ist eine Ausnehmung 108 angeordnet, die zur Aufnahme eines nicht dargestellten Freilaufs und zur Befestigung auf einer ebenfalls nicht dargestellten Tretlagerwelle dient. Im Bereich des zweiten Endes 105 des Kurbelarms 102 ist ein Gewichtskörper 1 10 beweglich am Kurbelarm 102 befestigt, Wie insbesondere aus Fig. 5 ersichtlich wird, weist der Gewichtskörper 1 10 einen Führungszapfen 1 17 auf, der an der konkaven Innenfläche 1 18 des Gewichtskörpers 1 10 angeordnet ist und in eine entsprechende Führungsnut 1 19 im Kurbelarm 102 hintergriffartig eingreift. Die Innenfläche 1 18 ist dabei formkomplementär zur Aussenflä- che 120 des zweiten Endes 105 des Kurbelarmes 102 ausgebildet. Die beiden Flächen 1 18 und 120 sind als Gleitflächen ausgebildet.
Wird nun beim Niedertreten des Pedales in Richtung des Pfeiles F der Kurbelarm nach unten bewegt, erfolgt aufgrund der Massenträgheit des Gewichtskörpers 1 10 eine Relativbewegung zwischen den Gleitflächen 1 18 und 120, wie dies durch die Pfeile V und W angedeutet ist, bis der Ge- wichtskörper 1 10 an einem ersten in der Fig. 4 nicht ersichtlichen Ende 121 der Führungsnut 1 19 zur Anlage gelangt und mitgenommen wird. Aufgrund der exzentrischen Anordnung der Tretlagerachse zur Achse der Verschwenkbewegung des Gewichtskörpers 1 10 wandert dabei der Massenschwerpunkt des Gewichtskörpers nach außen, bezogen auf die Tretla- gerachse. Wenn nun bei weiterer Drehung der Kurbel diese in ihre unterste Stellung gelangt und die Belastung durch den Benutzer aufgehoben wird, erfolgt durch den Gewichtskörper 1 10 über den Anschlage 121 die Einleitung eines verhältnismäßig großen anfänglichen Rückstellmomentes, das zu einer schnellen dynamischen Rückstellung der Kurbel in die obere Ruhestellung führt. Zur Dämpfung können im Bereich der Anschläge beispielsweise Elastomerelemente zur Anwendung gelangen.
Bei dem in den Fig. 6 und 7 dargestellten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Freilauftretkurbel 201 ist im Bereich des zweiten Endes 205 des Kurbelarms 202 ein gehäuseartiger Kasten 222 befestigt, in dem eine Vielzahl von Gewichtskörpern 210 in Form von Bleikugeln nach Art einer Schüttung angeordnet sind. Im übrigen ist der Innenraum des Kastens 222 mit einer ölartigen Dämpfungsflüssigkeit gefüllt.
Erfolgt nun durch Betätigung eines lediglich schematisch angedeuteten Pedales 204 durch einen Benutzer in Richtung des Pfeiles F ein Verschwenken des Kurbelarms in die unterste Stellung, erfolgt aufgrund der Massenträgheit der Gewichtskörper 210 eine Verschiebung der Gewichts- körper 210 in die in der Fig. 6 gezeigte Stellung, wobei der Massenschwerpunkt, bezogen auf die Tretlagerachse, nach außen wandert und ein maximales Rückstellmoment erzeugt wird. Mit zunehmender Rückstellung in die obere Ruhelage erfolgt eine Verschiebung der Gewichtskörper 210 entgegen der Richtung des Pfeiles X und damit eine dynamische Vermin- derung des Rückstellmomentes bis hin zum Ausgleich mit dem durch Kurbelarm und Pedal wirkenden Gewichtsmoment.
Wie weiter aus der Fig. 6 ersichtlich ist, weist der Kurbelarm 202 eine hintergriffartige Befestigungsnut 223 auf, in der das Betätigungselement 204 in Richtung der Kurbelarmlängsachse verschieblich ist. Dadurch kann durch Veränderung des Massenschwerpunktes das Gewichtsmoment variiert und die gesamte Vorrichtung an unterschiedlichste Benutzeranforderungen angepaßt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Freilauftretkurbel, insbesondere für Fahrräder und medizinische Übungsgeräte, mit einem Kurbelarm, der im Bereich seines ersten Endes ein Betätigungselement in Form eines Pedals oder dergleichen aufweist und im Bereich seines zweiten Endes über einen Freilauf an einer Tretlagerwelle derart befestigbar ist, daß bei Drehung der Kurbel in einer ersten Richtung ein Drehmoment auf die Tretlagerwelle übertragbar ist und in der Drehgegenrichtung eine Drehmomententkopplung erfolgt, g ek ennzei chn et durch mindestens einen am zweiten Ende des Kurbelarmes angeordneten Gewichtskörper, der derart geformt, dimensioniert und positioniert ist, daß bei Entlastung des Betätigungselementes ein selbsttätiges Verschwenken des Kurbelarms in eine Ruheposition erfolgt, in der der Kurbelarm vom Tretlager im wesentlichen nach oben, bezogen auf die Richtung der Gewichtskraft, verläuft.
2. Freilauftretkurbel nach Anspruch 1, dadurch g ekennz ei chn et, daß der Gewichtskörper bezüglich der Tretlagerachse im wesentlichen diametral gegenüber dem Betätigungselement angeordnet ist.
3. Freilauftretkurbel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g ek e n nzei chnet, daß in der Stellung des Kurbelarmes, in der das Betätigungselement seine unterste Position erreicht, der Massenschwerpunkt des Ge- wichtskörpers seitlich gegenüber der Tretlagerachse derart versetzt ist, daß aufgrund des dadurch wirkenden Momentes die Rückstellung des Kurbelarms erfolgt.
4. Freilauftretkurbel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gek ennzeichnet, daß der Gewichtskörper in seiner Position, insbesondere in seinem seitlichen Versatz veränderbar ist.
5. Freilauftretkurbel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g ek en nzei ch net, daß der Gewichtskörper am Kurbelarm in einer Radialebene der Tretlagerachse zumindest geringfügig beweglich angeordnet ist.
6. Freilauftretkurbel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gek ennzei chnet durch einen im Bereich des zweiten Endes des Kurbelarmes angeordneten im wesentlichen geschlossenen gehäuseartigen Kasten, in dem min- destens ein Gewichtskörper zumindest in einer Radialebene der
Tretlagerachse beweglich angeordnet ist.
7. Freilauftretkurbel nach Anspruch 6, dadurch g ek ennzei chn et, daß im gehäuseartigen Kasten eine Vielzahl von Gewichtskörpern nach Art einer Schüttung beweglich angeordnet sind.
8. Freilauftretkurbel nach Anspruch 7, dadurch ge ken nz ei chn et, daß die Gewichtskörper aus Bleikugeln bestehen.
9. Freilauftretkurbel nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch g ek ennz ei chn et, daß der gehäuseartige Kasten zumindest teilweise mit einer Flüssigkeit gefüllt ist.
10. Freilauftretkurbel nach Anspruch 9, dadurch g e kennzei chnet, daß die Flüssigkeit eine Dämpfungsflüssigkeit, insbesondere eine ölartige Dämpfungsflüssigkeit ist.
11. Freilauftretkurbel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch g e kennzei chnet, daß die Position der Betätigungselemente bezüglich der Längsachse des Kurbelarmes veränderbar ist.
12. Fahrrad oder medizinisches Übungsgerät mit zwei beidseitig des Fahrrades oder Übungsgerätes einander gegenüberliegenden über eine Tretlagerwelle verbundenen Tretkurbeln, dadurch ge kennzeichnet, daß mindestens eine der Tretkurbeln als Freilauftretkurbel nach einem der vorstehenden Ansprüche ausgeführt ist.
13. Fahrrad oder medizinisches Übungsgerät nach Anspruch 12, dadurch gek ennzeichnet, daß beide Tretkurbeln als Freilauftretkurbeln nach einem der vorstehenden Ansprüche ausgeführt sind.
EP98904014A 1997-01-08 1998-01-08 Freilauftretkurbel und damit ausgerüstetes fahrrad oder medizinisches übungsgerät Ceased EP0951418A2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19700298 1997-01-08
DE19700298 1997-01-08
PCT/DE1998/000045 WO1998030434A2 (de) 1997-01-08 1998-01-08 Freilauftretkurbel und damit ausgerüstetes fahrrad oder medizinisches übungsgerät

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP0951418A2 true EP0951418A2 (de) 1999-10-27

Family

ID=7816914

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP98904014A Ceased EP0951418A2 (de) 1997-01-08 1998-01-08 Freilauftretkurbel und damit ausgerüstetes fahrrad oder medizinisches übungsgerät

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0951418A2 (de)
AU (1) AU6204898A (de)
DE (2) DE19880014D2 (de)
WO (1) WO1998030434A2 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SI9800092A (sl) * 1998-03-26 1999-12-31 Peter Zupan Gonilni mehanizem za poganjanje dvokolesa z eno nogo
DE102008050463B3 (de) * 2008-10-08 2010-01-21 Icg-Indoorcycling Group Gmbh Übungsgerät zur körperlichen Ertüchtigung
DE102022001105A1 (de) 2022-03-31 2023-10-05 Siegfried Hinzmann Anordnung und Verfahren zur Fahrradbeschleunigung mit Innovativen Pedalen

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT76338B (de) * 1915-05-19 1919-05-10 Josef Weisz Fahrradtretkurbelantrieb zur Ermöglichung des Fahrens von Einbeinigen und anderen, im Gebrauch ihres zweiten Beines behinderten Personen auf Normalzweirädern.
AT178803B (de) * 1954-01-29 1954-06-25 Georg Hobel Tretantrieb für Fahrräder

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO9830434A3 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO1998030434A2 (de) 1998-07-16
AU6204898A (en) 1998-08-03
WO1998030434A3 (de) 1998-11-05
DE19800360A1 (de) 1998-09-03
DE19880014D2 (de) 2000-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0379218B1 (de) Sport- und Trimmgerät
DE3032255A1 (de) Isokinetische trimmvorrichtung
DE3522285A1 (de) Fahrzeugsitz
DE2742719A1 (de) Trimmfahrrad
DE6601812U (de) Uebungsgeraet zur staerkung der koerpermuskulatur
DE3314328A1 (de) Uebungsgeraet
EP1666101A1 (de) Trainingsgerät, nämlich einen Ellipsen- oder Crosstrainer
WO1995032691A1 (de) Orthese
DE4132318A1 (de) Hueftstuetzenanordnung fuer einen sitz
DE2530060C3 (de) Gymnastikapparat
DE2845281C2 (de) Gelenkbeschlag für Fahrzeugsitze, insbesondere Kraftfahrzeugsitze
EP1128979B1 (de) Sitzhöheneinsteller-antrieb für einen fahrzeugsitz
EP0951418A2 (de) Freilauftretkurbel und damit ausgerüstetes fahrrad oder medizinisches übungsgerät
DE102015116543A1 (de) Personenbetätigter Antrieb, insbesondere Pedalantrieb für ein Fahrrad
DE19612632A1 (de) Trainingsgerät
DE60002493T2 (de) Vorrichtung zum fahren eines karts mit den händen für personen mit beinbehinderungen und damit ausgerüstetes kart
DE102011056471B4 (de) Roller mit Handantrieb
DE102020127318A1 (de) Neuartiges Fitnessgerät und zugehörige Gewichtsverstellungsvorrichtung
DE60301883T2 (de) Kurbel mit freilauf
DE102004019040A1 (de) Treppensteiger zum Selbststeigen, adaptierbar an Handrollstühlen
DE4139689C2 (de)
EP0001283A1 (de) Feststellbare Lenkrolle für verfahrbare Geräte, insbesondere Müll-o.dgl. -behälter
DE3720364C2 (de) Kurbelgetriebe fuer fahrraeder, dreiraeder oder dergl.
WO2019110030A1 (de) Standkörper
DE8610752U1 (de) Antriebsvorrichtung für ein Fahrrad

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 19990809

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FI FR GB IE IT LI LU MC NL SE

GRAG Despatch of communication of intention to grant

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

17Q First examination report despatched

Effective date: 20000516

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN REFUSED

18R Application refused

Effective date: 20010205