WO2024104737A1 - Riemen-spanneinrichtung - Google Patents

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WO2024104737A1
WO2024104737A1 PCT/EP2023/079590 EP2023079590W WO2024104737A1 WO 2024104737 A1 WO2024104737 A1 WO 2024104737A1 EP 2023079590 W EP2023079590 W EP 2023079590W WO 2024104737 A1 WO2024104737 A1 WO 2024104737A1
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WO
WIPO (PCT)
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belt
tensioning
tensioning device
roller
lever
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/079590
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Justin CLAUSEN
Sebastian DELAUNEY
Original Assignee
Rti Sports Gmbh
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Filing date
Publication date
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Priority claimed from DE202023102657.5U external-priority patent/DE202023102657U1/de
Application filed by Rti Sports Gmbh filed Critical Rti Sports Gmbh
Priority to EP23794353.5A priority Critical patent/EP4426604A1/de
Publication of WO2024104737A1 publication Critical patent/WO2024104737A1/de

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    • 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
    • B62M9/00—Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like
    • B62M9/16—Tensioning or adjusting equipment for chains, belts or the like
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H7/00—Gearings for conveying rotary motion by endless flexible members
    • F16H7/08—Means for varying tension of belts, ropes, or chains
    • F16H7/10—Means for varying tension of belts, ropes, or chains by adjusting the axis of a pulley
    • F16H7/12—Means for varying tension of belts, ropes, or chains by adjusting the axis of a pulley of an idle pulley
    • F16H7/1254—Means for varying tension of belts, ropes, or chains by adjusting the axis of a pulley of an idle pulley without vibration damping means
    • F16H7/1281—Means for varying tension of belts, ropes, or chains by adjusting the axis of a pulley of an idle pulley without vibration damping means where the axis of the pulley moves along a substantially circular path

Definitions

  • the invention relates to a belt tensioning device for the drive belt of a bicycle.
  • Drive belts are designed as endless belts and wrap around the front pulley on the one hand and a rear pulley connected to the rear wheel hub on the other.
  • the drive belt could be lifted off the pulley in order to move the rear wheel axle along the usually slot-shaped dropouts.
  • the drive belt is not elongated, as this would damage the belt.
  • the object of the invention is to provide a belt tensioning device with which it is possible to relax the drive belt in a simple manner, in particular for removing the rear wheel.
  • a belt tensioning device for the drive belt of a bicycle having the features of claim 1.
  • the belt tensioning device according to the invention for the drive belt of a bicycle has a tensioning roller.
  • the tensioning roller is partially wrapped around the drive belt.
  • the drive belt wraps around the tensioning roller by preferably more than 30°, in particular more than 60°.
  • the belt is kept under tension by such a tensioning roller.
  • the tensioning roller is not necessarily used to re-tension a stretching tensioning belt. Such re-tensioning, possibly automatic, could, however, be integrated into the belt tensioning device, for example by means of a tension spring or the like.
  • the belt can, however, be tensioned independently of the belt tensioning device by slightly moving the rear wheel axle in the dropouts.
  • the belt tensioning device according to the invention serves in particular to hold a belt in a tensioned position, but can also be transferred to a relaxed position.
  • the drive belt is relaxed by transferring the belt tensioning device to a relaxed position. In this relaxed position it is then easy to dismantle without, for example, having to remove the belt from the pulley.
  • the tensioning roller which is at least partially wrapped around by the drive belt, is rotatably supported by a pivot lever.
  • the pivot lever can have a rotation axis or be connected to a corresponding rotation axis around which the tensioning roller rotates.
  • the belt tensioning device also has a holding element that can be fastened to a bicycle frame.
  • the pivot lever is pivotally connected to the holding element.
  • the pivot lever has an actuating element, wherein the actuating element can be connected to the pivot lever, in particular can be firmly connected or can also be formed in one piece with it.
  • the actuating element makes it possible to pivot the pivot lever between a tensioning position and a relaxation position. This means that the tensioning roller can also be pivoted between a tensioning position and a relaxation position.
  • the spatial position of the tensioning roller changes in such a way that the drive belt is tensioned in the tensioning position and relaxed in the relaxation position, in particular in order to be able to remove a rear wheel in a simple manner.
  • the tension roller can be swiveled back into the tensioning position so that the belt is tensioned again and automatically has the required or set tension.
  • the pivot lever or the actuating element connected to it can be held in a clamping position by means of a fixing element, such as a locking element, a mandrel, a pin or the like. Releasing the corresponding fixing element then enables the pivot lever to be pivoted from the clamping position to the release position.
  • a fixing element such as a locking element, a mandrel, a pin or the like.
  • the fixing element it is a locking element, which in particular has a pre-tensioned locking pin.
  • the pre-tension of the locking pin can be achieved by an elastomer body, by a spring element or the like. It is preferred that the pre-tensioning is carried out in such a way that the locking element automatically engages in the clamping position of the pivot lever. This increases safety and prevents the pivot lever and thus the tensioning roller from being accidentally pivoted from the clamping position to the unclamping position.
  • the preferred pre-tensioning of the locking pin in the clamping position means that the locking pin automatically engages when the tensioning roller is moved from the unclamping position to the clamping position.
  • the locking pin is arranged and designed such that it protrudes into the actuating opening in the clamping position.
  • the actuating opening is thus not only used to insert a tool or the like in order to pivot the pivot lever from the clamping position to the unclamping position and vice versa, but also as part of the fixing element.
  • the locking pin thus protrudes into the actuating opening in a preferred embodiment.
  • this arrangement also has the advantage that it is not necessary to release the fixing element before the pivot lever can be pivoted from the clamping position to the unclamping position.
  • an additional fixing element is not absolutely necessary, since in the tensioning position a contact pressure acts from the drive belt on the tensioning roller.
  • the direction of the contact pressure is preferably selected such that the tensioning roller is held in the tensioning position automatically, ie without an additional fixing element.
  • the The contact pressure does not intersect a pivot point around which the pivot lever is pivoted and lies beyond the maximum energy present at the intersection point (maximum belt tension). If the force is aligned accordingly, it is ensured that the pivot lever does not pivot automatically from the tensioning position to the release position.
  • the contact pressure preferably holds the pivot lever in the tensioning position.
  • the pivot lever is designed like a toggle lever.
  • a dead point or energy maximum must be overcome in order to pivot the pivot lever from the clamping position to the unclamping position.
  • the pivot lever is first pivoted against the contact pressure applied by the drive belt.
  • the drive belt is thus initially further tensioned or stretched.
  • the contact pressure of the drive belt acts in such a way that the pivot lever is automatically pivoted further into the unclamping position.
  • the actuating element connected to the pivot lever rests against the holding element or the bicycle frame in the clamping position.
  • the actuating element is thus pressed against the holding element or the bicycle frame by the contact force. This ensures a defined position of the pivot lever and thus also of the tension roller in the clamping position.
  • the actuating element has an actuating opening. This makes it possible to insert a screwdriver, an Allen key or the like into the opening to actuate the actuating element in order to easily move the actuating element from the clamping position, initially against the pressing force of the drive belt, into the
  • the actuating element could also have an actuating attachment that can be easily grasped by hand or a tool.
  • the tension roller has two roller elements, with the pivot lever being arranged between the two roller elements.
  • This has the advantage that the contact pressure of the drive belt introduces no or at most a small moment into the pivot lever.
  • the contact pressure runs in the component center plane of the pivot lever.
  • the two roller elements can be designed and arranged mirror-symmetrically. In particular, they can also be identical components that are arranged mirror-symmetrically, so that the pivot lever is arranged between these two roller elements.
  • the belt tensioning device is attached to a bicycle frame element.
  • the attachment can be made to the top of a chain stay.
  • the bicycle frame element thus comprises in particular a bottom bracket or a bottom bracket housing, on which two chain stays running in the direction of a rear wheel mount are usually arranged.
  • the chain stays extend in the direction of the rear wheel and form the dropouts at their ends or are connected to corresponding dropouts for receiving the rear wheel axle.
  • a pedal crank and a pulley can be connected to the bottom bracket housing.
  • a gear can be provided between the pedal crank and the pulley.
  • the belt runs from the pulley exclusively above the chain stay. The chain stay therefore does not penetrate the self-contained drive belt.
  • Figure 1 is a schematic side view of a bicycle frame unit with mounted belt tensioning device
  • FIG. 2 is a schematic perspective view of the belt tensioning device shown in Figure 1 together with parts of the bicycle frame element,
  • Figure 3 is a schematic front view of the belt tensioning device
  • Figure 4 is a schematic plan view of the belt tensioning device
  • Figure 5 is a schematic perspective view of another embodiment of the belt tensioning device.
  • the bicycle frame element shown in Figures 1 and 2 has two chain stays 10, which can carry a dropout 12 in a rear area or can be formed in one piece with it.
  • the dropout 12 serves to accommodate an axle 14 of a rear wheel 16.
  • Two seat stays 18 are connected to the two chain stays 10, whereby this is in particular a fixed, possibly non-detachable connection.
  • the seat stays 18 can an unsprung rear frame is firmly connected to a seat post or a seat tube 20.
  • a bottom bracket holder 22 is provided as part of the frame, which carries a shaft 24 connected to a pedal crank (not shown).
  • the shaft 24 is connected to a pulley 26.
  • a drive is additionally provided by an electric motor 28.
  • the pulley 26 is connected via a toothed belt 30 to a pinion 32 surrounding the rear wheel axle 14.
  • the toothed belt 30 is a self-contained belt. In the preferred embodiment shown, this is arranged in such a way that no chain stay 10 extends through the belt 30. Rather, the belt 30 is arranged outside the frame in the area of the pulley 26 and then inside the frame in the area of the pinion 32. The two opposing areas of the belt 30 are both guided through the frame above the chain stay 10. The belt 30 is therefore easy to replace. For this purpose, it is not necessary to open the frame, for example in the connection area between the dropout 12 and the seat stay 18 or between the dropout 12 and the chain stay 10.
  • the belt tensioning device 34 is designed and arranged according to the invention.
  • the belt tensioning device 34 has a tensioning roller 36 consisting of two roller elements 38.
  • the tensioning roller 36 is arranged rotatably on a pivot lever 40, so that the two roller elements 38 of the tensioning roller 36 can be rotated about a rotation axis 42 ( Figure 3) running perpendicular to the pivot lever 40.
  • the pivot lever 40 is pivotally connected to a holding element 44, so that the pivot lever 40 can be rotated in the direction of an arrow 46 ( Figure 1). can be pivoted.
  • the pivoting takes place in Figure 1 in the direction of the dropout 12 or, in relation to the direction of travel, to the rear.
  • the belt tensioning device 34 moves from the tensioning position shown in Figure 1 into a relaxation position. In the relaxation position, the drive belt 30 is relaxed, with the tension roller 36 being arranged on an upper side 48 of the belt pulley 10 behind the holding element 44 in the direction of travel.
  • the pivot lever 40 To pivot the pivot lever 40 together with the tension roller 36, the pivot lever has an actuating element 50 which, in the embodiment shown, is formed in one piece with the pivot lever. To enable pivoting as easily as possible from the clamping position in the direction of arrow 46 into the release position, the actuating element has an actuating opening 52. In the embodiment shown, the actuating opening 52 is a hexagon opening into which a hexagon key of a tool can be inserted.
  • the tensioning roller 36 is automatically held in the tensioning position due to the preferred embodiment according to the invention. This is achieved in that a pressing force generated by the drive belt 30 runs along a line 54.
  • the line 54 is arranged in front of a pivot point 56 in the direction of travel.
  • the direction of the pressing force generated by the belt 30 is at an angle to a connecting line between the pivot point of the tensioning roller 36 and the pivot point 56.
  • the pivot lever 40 pivots about the pivot point 56.
  • the pivot lever 40 is designed, for example, like a toggle lever.
  • the actuating element 50 is pivoted about the pivot point 56 in the direction of the arrow 46. This initially tensions the drive belt 30 further, since the tensioning roller is initially moved upwards in Figure 1.
  • the tension roller 36 has two roller elements 38 ( Figure 3), it is possible to arrange the pivot lever 40 between the two roller elements.
  • the force generated by the drive belt 30 thus acts centrally on the pivot lever 40 and generates no or at most a small moment in it about an axis running perpendicular to the plane of the drawing in Figure 3.
  • the holding element 44 has two fastening openings 58 in order to fasten the holding element 44 to an upper side of the chain stay 10, for example with screws.
  • a further embodiment of the belt tensioning device shown in Figure 5 is a supplement to the belt tensioning device described above and shown in Figures 1 to 4, with a fixing element.
  • Corresponding and identical components are designated with the same reference numerals.
  • the belt tensioning element shown in Figure 5 differs essentially only in the provision of a fixing element 60.
  • the fixing element 60 is designed such that a spring-loaded pin 62 protrudes into the actuating opening 52 of the actuating lever 50.
  • the pin protrudes from a rear side into the actuating opening 52, so that the actuating opening 52 is easily accessible from a front side as shown in Figure 1 in order to insert a hexagon tool or the like into the actuating opening 52 and to pivot the tensioning roller 34 in the direction of the arrow 46 ( Figure 1).
  • the locking pin 62 can be pulled out of the actuating opening 52 in the direction of an arrow 66 with the aid of a pulling element 64 in order to Furthermore, the fixing element 60 has a pre-tensioning element such as a spring, which is located inside and is therefore not visible in Figure 5. The pre-tensioning is in the direction of the opening 52, so that the locking pin 62 always automatically engages in the opening 52.
  • a pre-tensioning element such as a spring
  • the pulling element 64 does not necessarily have to be used to pull the locking pin 62 out of the opening 52. It is also possible to insert a hexagon key or the like into the actuating opening 52 in the direction of the arrow 66. The locking pin 62 is then automatically pushed out of the opening 52 and the actuating element 50 can be pivoted in the direction of the arrow 46 ( Figure 1) to pivot the pivot lever 40 and the tension rollers 36 carried by it.

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Abstract

Eine Riemen-Spanneinrichtung für einen Antriebsriemen (30) eines Fahrradrahmens dient dazu, den Antriebsriemen (30) in einer Spannposition und einer Entspannposition zu halten. Der Antriebsriemen (30) umschlingt eine Spannrolle (36) teilweise. Die Spannrolle (36) ist drehbar von einem Schwenkhebel (40) gehalten. Der Schwenkhebel (40) ist schwenkbar mit einem Halteelement (44) verbunden und vorzugsweise entsprechend eines Kniehebels ausgebildet. Ferner ist der Schwenkhebel (40) mit einem Betätigungselement (50) verbunden, insbesondere einstückig ausgebildet. Das Betätigungselement (50) dient zum Verschwenken des Schwenkhebels zusammen mit der Spannrolle (36) zwischen einer Spannposition und einer Entspannposition.

Description

Riemen-Spanneinrichtung
Die Erfindung betrifft eine Riemen-Spanneinrichtung für Antriebsriemen eines Fahrrads.
Antriebsriemen sind als Endlosbänder ausgebildet und umschlingen einerseits die vordere Riemenscheibe und andererseits eine mit der Hinterradnabe verbundene hintere Riemenscheibe. Zum Ausbau des Hinterrades, beispielsweise um einen Schlauch zu wechseln, könnte der Antriebsriemen von der Riemenscheibe heruntergehoben werden, um die Hinterradachse entlang der üblicherweise schlitzförmig ausgebildeten Ausfallenden zu verschieben. Beim Ausbau des Hinterrades muss sichergestellt sein, dass keine Längung des Antriebsriemens erfolgt, da dies zu einer Beschädigung des Riemens führen würde. Zum Ausbau des Hinterrades wäre es ferner möglich, ein verschiebbares Ausfallende vorzusehen, dass zum Ausbau des Hinterrades nach vorne geschoben werden kann. Derartige Demontagen sind aufwändig und schwierig. Ferner wäre es möglich, die schlitzförmigen Ausfallenden derartig auszubilden, dass diese schräg nach vorne, d.h. in Richtung des Tretlagers geneigt sind, sodass der Antriebsriemen beim Lösen der Hinterradachse entspannt wird. Dies setzt allerdings voraus, dass das Hinterrad entsprechend weit in Richtung des Tretlagers verschoben werden kann und dies nicht durch Rahmenelemente verhindert wird. Dies ist insofern nachteilig, da ein entsprechender Bauraum üblicherweise nicht vorhanden ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Riemen-Spanneinrichtung zu schaffen, mit der es auf einfache Weise, insbesondere zur Entnahme des Hinterrades möglich ist, den Antriebsriemen zu entspannen.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Riemen-Spanneinrichtung für Antriebsriemen eines Fahrrads, mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Die erfindungsgemäße Riemen-Spanneinrichtung für Antriebsriemen eines Fahrrads weist eine Spannrolle auf. Die Spannrolle wird teilweise vom Antriebsriemen umschlungen. Der Antriebsriemen umschlingt die Spannrolle um vorzugsweise mehr als 30°, insbesondere mehr als 60°. Durch eine derartige Spannrolle wird der Riemen auf Spannung gehalten. Die Spannrolle dient nicht unbedingt zum Nachspannen eines sich längenden Spannriemens. Ein derartiges, gegebenenfalls automatisches Nachspannen, könnte jedoch in die Riemen- Spanneinrichtung, beispielsweise mittels einer Spannfeder oder dergleichen, integriert werden. Die Spannung des Riemens kann jedoch unabhängig von der Riemen-Spanneinrichtung durch geringfügiges Verschieben der Hinterradachse in den Ausfallenden erfolgen. Auch könnte eine weitere von der erfindungsgemäßen Riemen-Spanneinrichtung unabhängige Spanneinrichtung zur Nachjustage bzw. zum Nachspannen eines sich längenden Riemens vorgesehen sein. Die erfindungsgemäße Riemen-Spanneinrichtung dient insbesondere dazu einen Riemen in einer Spannposition zu halten, aber auch in eine Entspannposition überführt werden zu können. Durch Überführen der Riemen-Spanneinrichtung in eine Entspannposition erfolgt ein Entspannen des Antriebsriemens. In dieser Entspannposition ist es sodann auf einfache Weise möglich, das Hinterrad zu demontieren, ohne dass hierfür beispielsweise der Riemen von der Riemenscheibegenommen werden muss.
Die Spannrolle, die von dem Antriebsriemen zumindest teilweise umschlungen ist, ist von einem Schwenkhebel drehbar getragen. Hierzu kann der Schwenkhebel eine Drehachse aufweisen, oder mit einer entsprechenden Drehachse verbunden sein, um die sich die Spannrolle dreht. Ferner weist die Riemen-Spanneinrichtung ein Halteelement auf, das an einem Fahrradrahmen befestigbar ist. Mit dem Halteelement ist der Schwenkhebel schwenkbar verbunden. Der Schwenkhebel weist ein Betätigungselement auf, wobei das Betätigungselement mit dem Schwenkhebel verbunden, insbesondere fest verbunden sein kann oder auch einstückig mit diesem ausgebildet sein kann. Durch das Betätigungselement ist es möglich, den Schwenkhebel zwischen einer Spannposition und einer Entspannposition zu verschwenken. Dies führt dazu, dass auch die Spannrolle zwischen einer Spannposition und einer Entspannposition verschwenkt werden kann. Hierbei ändert sich die räumliche Lage der Spannrolle derart, dass der Antriebsriemen in der Spannposition gespannt ist und in der Entspannposition entspannt ist, insbesondere um ein Hinterrad auf einfache Weise ausbauen zu können. Nach dem Einbau des Hinterrades kann die Spannrolle wieder in die Spannposition geschwenkt werden, sodass der Riemen wieder gespannt ist und die erforderliche bzw. eingestellte Spannung automatisch aufweist.
Der Schwenkhebel oder das mit diesem verbundene Betätigungselement kann über ein Fixierelement, wie ein Rastelement, einen Dorn, einen Pin oder dergleichen in einer Spannposition gehalten werden. Ein Lösen des entsprechenden Fixierelements ermöglicht es sodann den Schwenkhebel aus der Spannposition in die Entspannposition zu verschwenken.
In besonders bevorzugter Ausführungsform des Fixierelements handelt es sich um ein Rastelement, das insbesondere einen vorgespannten Rastpin aufweist. Die Vorspannung des Rastpins kann hierbei durch einen Elastomerkörper, durch ein Federelement oder dergleichen erfolgen. Bevorzugt ist es, dass die Vorspannung derart erfolgt, dass ein automatisches Einrasten des Rastelements in der Spannposition des Schwenkhebels erfolgt. Hierdurch ist die Sicherheit erhöht und ein ungewolltes Verschwenken des Schwenkhebels und somit der Spannrolle aus der Spannposition in die Entspannposition vermieden. Durch das bevorzugte Vorspannen des Rastpins in der Spannposition erfolgt ein automatisches Einrasten des Rastpins beim Bewegen der Spannrolle aus der Entspannposition in die Spannposition.
Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Rastpin derart angeordnet und ausgebildet, dass er in der Spannposition in die Betätigungsöffnung ragt. Die Betätigungsöffnung wird somit nicht nur zum Einführen eines Werkzeugs oder dergleichen genutzt, um den Schwenkhebel aus der Spannposition in die Entspannposition und umgekehrt zu verschwenken, sondern gleichzeitig auch als Teil des Fixierelements. Der Rastpin ragt somit in der Spannposition in bevorzugter Ausführungsform in die Betätigungsöffnung. In besonders bevorzugter Weiterbildung der Erfindung hat diese Anordnung ferner den Vorteil, dass es nicht erforderlich ist, das Fixierelement zu lösen bevor der Schwenkhebel aus der Spannposition in die Entspannposition verschwenkt werden kann. In der Ausführungsform, in der der Rastpin in der Spannposition in die Betätigungsöffnung ragt, ist es möglich durch einen Sechskantschlüssel oder durch ein anderes Werkzeug beim Einführen des Werkzeugs in die Betätigungsöffnung der Rastpin aus dieser herauszudrücken und somit die Fixierung zu lösen. Es ist somit ein einhändiges Verschwenken des Schwenkhebels ohne vorheriges Lösen des Fixierelements möglich.
Erfindungsgemäß ist ein zusätzliches Fixierelement nicht unbedingt erforderlich, da in der Spannposition vom Antriebsriemen auf die Spannrolle eine Anpresskraft wirkt. Hierbei ist die Richtung der Anpresskraft vorzugsweise derart gewählt, dass die Spannrolle selbsttätig, d.h. ohne zusätzliches Fixierelement in der Spannposition gehalten ist. Hierzu ist es besonders bevorzugt, dass die Anpresskraft einen Schwenkpunkt, um den der Schwenkhebel geschwenkt wird, nicht schneidet und jenseits des im Schnittpunkt vorliegenden Energiemaximums (maximale Riemenspannung) liegt. Bei einer entsprechenden Ausrichtung der Kraft ist sichergestellt, dass sich der Schwenkhebel nicht selbsttätig aus der Spannposition in die Entspannposition verschwenkt. Vorzugsweise hält die Anpresskraft den Schwenkhebel in der Spannposition.
Besonders bevorzugt ist es, dass der Schwenkhebel entsprechend eines Kniehebels ausgebildet ist. Insofern muss ein Totpunkt bzw. Energiemaximum überwunden werden, um den Schwenkhebel aus der Spannposition in die Entspannposition umzuschwenken. Vorzugsweise erfolgt beim Betätigen des Spannhebels mit Hilfe des Betätigungselements aus der Spannposition zunächst ein Ver- schwenken des Schwenkhebels entgegen der durch den Antriebsriemen aufgebrachten Anpresskraft. Der Antriebsriemen wird somit zunächst weitergespannt bzw. gedehnt. Nach Überwinden des Totpunkts des Kniehebels wirkt die Anpresskraft des Antriebsriemens derart, dass ein automatisches weiteres Ver- schwenken des Schwenkhebels in die Entspannposition erfolgt.
Vorzugsweise liegt das mit dem Schwenkhebel verbundene, insbesondere einstückig ausgebildete Betätigungselement in der Spannposition an dem Halteelement oder dem Fahrradrahmen an. Das Betätigungselement wird somit in bevorzugter Ausführungsform durch die Anpresskraft gegen das Halteelement oder den Fahrradrahmen gedrückt. Hierdurch ist eine definierte Lage des Schwenkhebels und somit auch der Spannrolle in der Spannposition gewährleistet.
Vorzugsweise weist das Betätigungselement eine Betätigungsöffnung auf. Hierdurch ist es möglich, zum Betätigen des Betätigungselements in die Öffnung, beispielsweise einen Schraubendreher, einen Inbusschlüssel oder dergleichen einzuführen, um das Betätigungselement auf einfache Weise aus der Spannposition zunächst entgegen der Andrückkraft des Antriebsriemens in die Entspannposition zu verschwenken. Ebenso könnte das Betätigungselement einen Betätigungsansatz, der auf einfache Weise mit der Hand oder einem Werkzeug gegriffen werden kann, aufweisen.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Spannrolle zwei Rol- lenelemente auf, wobei der Schwenkhebel zwischen den beiden Rollenelemen- ten angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, dass die Anpresskraft des Antriebsriemens kein oder allenfalls ein geringes Moment in den Schwenkhebel einbringt. Insbesondere verläuft die Anpresskraft in der Bauteil-Mittelebene des Schwenkhebels. Die beiden Rollenelemente können in bevorzugter Ausführungsform spiegelsymmetrisch ausgebildet und angeordnet sein. Insbesondere kann es sich auch um identische Bauteile handeln, die spiegelsymmetrisch angeordnet sind, sodass der Schwenkhebel zwischen diesen beiden Rollenelementen angeordnet ist.
In montiertem Zustand ist die Riemen-Spanneinrichtung an einem Fahrradrahmenelement befestigt. Insbesondere kann die Befestigung an einer Oberseite einer Kettenstrebe erfolgen. Das Fahrradrahmenelement umfasst somit insbesondere ein Tretlager oder ein Tretlagergehäuse, an dem üblicherweise zwei in Richtung einer Hinterradaufnahme verlaufende Kettenstreben angeordnet sind. Die Kettenstreben erstrecken sich in Richtung des Hinterrades und bilden an ihren Enden die Ausfallenden aus oder sind mit entsprechenden Ausfallenden zur Aufnahme der Hinterradachse verbunden. Mit dem Tretlagergehäuse kann eine Tretkurbel und mit dieser eine Riemenscheibe verbunden sein. Ferner kann zwischen der Tretkurbel und der Riemenscheibe ein Getriebe vorgesehen sein. In bevorzugter Ausführungsform verläuft der Riemen, ausgehend von der Riemenscheibe ausschließlich oberhalb der Kettenstrebe. Die Kettenstrebe durchdringt somit den in sich geschlossenen Antriebsriemen nicht. Dies hat den Vorteil, dass die Montage des Antriebsriemens deutlich einfacher ist, da der Rahmen zur Montage des Antriebsriemens nicht im Bereich der Ausfallenden geöffnet werden muss. Vielmehr können die in Richtung des Sattelrohrs verlaufenden Sitzstreben im Bereich der Ausfallenden fest mit den Kettenstreben verbunden sein. Der Antriebsriemen verläuft somit beispielsweise vollständig zwischen der Kettenstrebe und der Sitzstrebe. Insbesondere verlaufen in bevorzugter Ausführungsform die beiden Trumme des Endlosriemens im Bereich des Kettenspanners oberhalb der Kettenstrebe.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Seitenansicht einer Fahrradrahmeneinheit mit montierter Riemen-Spanneinrichtung,
Figur 2 eine schematische, perspektivische Ansicht der in Figur 1 dargestellten Riemen-Spanneinrichtung zusammen mit Teilen des Fahrradrahmenelements,
Figur 3 eine schematische Vorderansicht der Riemen-Spanneinrichtung,
Figur 4 eine schematische Draufsicht der Riemen-Spanneinrichtung und
Figur 5 eine schematische perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Riemen-Spanneinrichtung.
Das in den Figuren 1 und 2 dargestellte Fahrradrahmenelement weist zwei Kettenstreben 10 auf, die in einem hinteren Bereich ein Ausfallende 12 tragen oder einstückig mit diesem ausgebildet sein können. Das Ausfallende 12 dient zur Aufnahme einer Achse 14 eines Hinterrades 16. Mit den beiden Kettenstreben 10 sind zwei Sitzstreben 18 verbunden, wobei es sich insbesondere um eine feste ggf. nicht lösbare Verbindung handelt. Die Sitzstreben 18 können bei einem ungefederten Hinterbau fest mit einer Sattelstütze bzw. einem Sitzrohr 20 verbunden sein. Ferner ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als Teil des Rahmens einer Tretlageraufnahme 22 vorgesehen, die eine mit einer nicht dargestellten Tretkurbel verbundene Welle 24 trägt. Die Welle 24 ist mit einer Riemenscheibe 26 verbunden.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt ein Antrieb zusätzlich über einen Elektromotor 28. Zum Antrieb des Hinterrades 16 ist die Riemenscheibe 26 über einen Zahnriemen 30 mit einem die Hinterradachse 14 umgebenden Ritzel 32 verbunden. Bei dem Zahnriemen 30 handelt es sich um einen in sich geschlossenen Riemen. Dieser ist in der dargestellten bevorzugten Ausführungsform derart angeordnet, dass sich keine Kettenstrebe 10 durch den Riemen 30 erstreckt. Vielmehr ist der Riemen 30 im Bereich der Riemenscheibe 26 außerhalb des Rahmens angeordnet und sodann im Bereich des Ritzels 32 innerhalb des Rahmens angeordnet. Die beiden einander gegenüberliegenden Bereiche des Riemens 30 sind beide oberhalb der Kettenstrebe 10 durch den Rahmen geführt. Der Riemen 30 ist somit auf einfache Weise auswechselbar. Hierzu ist ein Öffnen des Rahmens, beispielsweise im Verbindungsbereich zwischen dem Ausfallende 12 und der Sitzstrebe 18 oder zwischen dem Ausfallende 12 und der Kettenstrebe 10 nicht erforderlich.
Unabhängig von dieser Anordnung des Antriebsriemens 30 und Ausgestaltung des Fahrradrahmenelements ist die Riemen-Spanneinrichtung 34 erfindungsgemäß ausgebildet und auch angeordnet.
Die Riemen-Spanneinrichtung 34 weist eine aus zwei Rollenelementen 38 bestehende Spannrolle 36 auf. Die Spannrolle 36 ist drehbar an einem Schwenkhebel 40 angeordnet, sodass die beiden Rollenelemente 38 der Spannrolle 36 um eine senkrecht zum Schwenkhebel 40 verlaufende Drehachse 42 (Figur 3) drehbar sind. Der Schwenkhebel 40 ist schwenkbar mit einem Halteelement 44 verbunden, sodass der Schwenkhebel 40 in Richtung eines Pfeils 46 (Figur 1) verschwenkt werden kann. Das Verschwenken erfolgt in Figur 1 in Richtung des Ausfallendes 12 bzw. bezogen auf die Fahrtrichtung nach hinten. Durch ein Verschwenken gelangt die Riemen-Spanneinrichtung 34 aus der in Figur 1 dargestellten Spannposition in eine Entspannposition. In der Entspannposition erfolgt ein Entspannen des Antriebsriemens 30, wobei die Spannrolle 36 auf einer Oberseite 48 der Riemenscheibe 10 in Fahrtrichtung hinter dem Halteelement 44 angeordnet ist.
Zum Verschwenken des Schwenkhebels 40 zusammen mit der Spannrolle 36 weist der Schwenkhebel ein Betätigungselement 50 auf, das im dargestellten Ausführungsbeispiel einstückig mit dem Schwenkhebel ausgebildet ist. Um ein möglichst einfaches Verschwenken aus der Spannposition in Richtung des Pfeils 46 in die Entspannposition zu ermöglichen, weist das Betätigungselement eine Betätigungsöffnung 52 auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Betätigungsöffnung 52 um eine Sechskantöffnung, in die ein Sechskantschlüssel eines Werkzeugs eingesteckt werden kann.
Die Spannrolle 36 wird aufgrund der bevorzugten erfindungsgemäßen Ausgestaltung automatisch in der Spannposition gehalten. Dies ist dadurch realisiert, dass eine vom Antriebsriemen 30 erzeugte Andrückkraft entlang einer Linie 54 verläuft. Die Linie 54 ist in Fahrtrichtung vor einem Schwenkpunkt 56 angeordnet. Die von dem Riemen 30 erzeugte Richtung der Andrückkraft liegt in einem Winkel zu einer Verbindungslinie zwischen dem Drehpunkt der Spannrolle 36 und dem Schwenkpunkt 56. Um den Schwenkpunkt 56 erfolgt ein Verschwenken des Schwenkhebels 40. Der Schwenkhebel 40 ist beispielsweise entsprechend eines Kniehebels ausgebildet. Zum Überführen aus der Spannposition in die Entspannposition wird das Betätigungselement 50 um den Schwenkpunkt 56, in Richtung des Pfeils 46 geschwenkt. Hierdurch erfolgt zunächst ein weiteres Spannen des Antriebsriemens 30, da die Spannrolle in Figur 1 zunächst nach oben bewegt wird. Sobald der obere Totpunkt überschritten ist, schwenkt die Rolle 36 in Figur 1 nach hinten, bis sie auf der Oberseite 48 der Kettenstrebe 10 angeordnet ist. In dieser Entspannposition ist der Riemen 30 entspannt. Es ist in dieser Position auf einfache Weise möglich, die Hinterradachse 14 aus den Ausfallenden herauszuziehen und das Hinterrad zu demontieren.
Da in bevorzugter Ausführungsform die Spannrolle 36 zwei Rollenelemente 38 (Figur 3) aufweist, ist es möglich den Schwenkhebel 40 zwischen den beiden Rollenelementen anzuordnen. Die durch den Antriebsriemen 30 erzeugte Kraft wirkt somit mittig auf den Schwenkhebel 40 und erzeugt in diesem kein oder allenfalls ein geringes Moment, um eine senkrecht zur Zeichenebene der Figur 3 verlaufende Achse. Das Halteelement 44 weist im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Befestigungsöffnungen 58 auf, um das Halteelement 44 beispielsweise mit Schrauben an einer Oberseite der Kettenstrebe 10 zu befestigen.
Bei einer weiteren in Figur 5 dargestellten Ausführungsform der Riemen-Spanneinrichtung handelt es sich um eine Ergänzung der vorstehend beschriebenen und in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Riemen-Spanneinrichtung, um ein Fixierelement. Hierbei sind entsprechende und identische Bauteile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
Das in Figur 5 dargestellte Riemen-Spannelement unterscheidet sich im Wesentlichen nur durch das Vorsehen eines Fixierelements 60. Das Fixierelement 60 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel derart ausgebildet, dass ein federbelasteter Pin 62 in die Betätigungsöffnung 52 des Betätigungshebels 50 ragt. Hierbei ragt der Pin von einer Rückseite in die Betätigungsöffnung 52, sodass die Betätigungsöffnung 52 von einer Vorderseite entsprechend der Darstellung in Figur 1 auf einfache Weise zugänglich ist, um in die Betätigungsöffnung 52 ein Sechskantwerkzeug oder dergleichen einzuführen und die Spannrolle 34 in Richtung des Pfeils 46 (Figur 1) zu verschwenken.
Der Rastpin 62 kann mit Hilfe eines Zugelements 64 in Richtung eines Pfeils 66 aus der Betätigungsöffnung 52 herausgezogen werden, um die Fixierung zu lösen. Ferner weist das Fixierelement 60 ein Vorspannelement wie eine Feder auf, die innenliegend ist und insofern in Figur 5 nicht sichtbar ist. Die Vorspannung geht in Richtung der Öffnung 52, sodass der Rastpin 62 stets in die Öffnung 52 automatisch einrastet.
Das Zugelement 64 muss nicht unbedingt zum Herausziehen des Rastpins 62 aus der Öffnung 52 genutzt werden. Ebenso ist es möglich in die Betätigungsöffnung 52 einen Sechskantschlüssel oder dergleichen in Richtung des Pfeils 66 einzuführen. Hierbei wird der Rastpin 62 automatisch aus der Öffnung 52 herausgedrückt und das Betätigungselement 50 kann zum Verschwenken des Schwenkhebels 40 und der von diesen getragenen Spannrollen 36 in Richtung des Pfeils 46 (Figur 1) verschwenkt werden.

Claims

Ansprüche Riemen-Spanneinrichtung für Antriebsriemen eines Fahrrads, mit einer vom Antriebsriemen (30) teilweise umschlungenen Spannrolle (36), einem die Spannrolle (36) drehbar tragenden Schwenkhebel (40), einem am Fahrradrahmen befestigbaren Halteelement (44), das mit dem Schwenkhebel (40) schwenkbar verbunden ist und einem mit dem Schwenkhebel (40) verbundenen Betätigungselement (50) zum Verschwenken des Schwenkhebels (40) zusammen mit der Spannrolle (36) zwischen einer Spannposition und einer Entspannposition. Riemen-Spanneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Spannposition vom Antriebsriemen (30) auf die Spannrolle (36) eine Anpresskraft wirkt. Riemen-Spanneinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wirklinie (54) der Anpresskraft einen Schwenkpunkt (56) des Schwenkhebels (40) nicht schneidet. Riemen-Spanneinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpresskraft den Schwenkhebel (40) in der Spannposition hält, insbesondere in Richtung des Halteelements (44) drückt. Riemen-Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkhebel (40) entsprechend eines Kniehebels ausgebildet ist. Riemen-Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (50) in der Spannposition an dem Halteelement (44) oder dem Fahrradrahmen anliegt. Riemen-Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (50) eine Betätigungsöffnung (52) aufweist. Riemen-Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkhebel (40) oder das Betätigungselement (50) mit einem lösbaren Fixierelement (60) zusammenwirkt, wobei das Fixierelement (60) den Schwenkhebel (40) bzw. das Betätigungselement (50) in der Spannposition fixiert. Riemen-Spanneinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierelement (60) ein Rastelement, insbesondere einen vorgespannten Rastpin (62) aufweist. Riemen-Spanneinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Rastpin (62) in der Spannposition in die Betätigungsöffnung (52) des Betätigungselements (50) ragt. Riemen-Spanneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannrolle (36) zwei Rollenelemente (38) aufweist, zwischen denen der Spannhebel (40) angeordnet ist. Riemen-Spanneinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollenelemente (38) spiegelsymmetrisch ausgebildet sind.
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