DE3038165C2

DE3038165C2 - Pedal crank drive for two-wheelers with chain drive

Info

Publication number: DE3038165C2
Application number: DE19803038165
Authority: DE
Inventors: Werner 7031 Gäufelden Mayer; Albert 6711 Heuchelheim Troska
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-10-09
Filing date: 1980-10-09
Publication date: 1983-05-11
Also published as: DE3038165A1

Description

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Die Erfindung betrifft einen Tretkurbelantrieb für Zweiräder mit Kettentrieb, mit an einer gemeinsamen Tretkurbelwelle angebrachten Tretkurbeln für ein Kettenrad, die zweiteilig ausgebildet sind, von denen der eine Teil mit der Tretkurbelwelle drehfest verbunden und der andere Teil gegenüber dem einen Teil zwischen einer minimalen und einer maximalen Gesamtlänge verstellbar geführt ist, wobei die verstellbaren Teile der Tretkurbeln auf den mit der Tretkurbelwelle drehfest verbundenen Teilen axial verschiebbar gelagert sind so und Gleitbolzen tragen, mittels welcher sie über eine Führungsvorrichtung im abwärts gerichteten Teil der Umlaufbahn den Kurbelradius vergrößern.The invention relates to a pedal crank drive for two-wheelers with a chain drive, with a common Pedal crankshaft attached cranks for a sprocket, which are designed in two parts, of which the one part rotatably connected to the crankshaft and the other part opposite the one part between a minimum and a maximum overall length is adjustable, the adjustable parts of the Pedal cranks are mounted axially displaceably on the parts connected in a rotationally fixed manner to the pedal crankshaft and slide bolts, by means of which they slide over a guide device in the downward part of the Orbit increase the crank radius.

Ein solcher Antrieb ist bekannt (DE-OS 27 22 004), bei dem während einer Umdrehung der Tretkurbelwelle die Tretkurbeln verlängert und verkürzt werden. Durch die vorgesehene Führungsvorrichtung erfolgt die Verlängerung der Tretkurbeln jeweils im abwärts gerichteten Teil der Umlaufbahn. Durch diese Art eines Tretkurbelantriebes soll die Kraftübertragung verbessert werden, wobei das über das Tretpedal erzeugte Drehmoment im abwärts gerichteten Teil der Umlaufbahn vergrößert wird, um so die Beinkraft optimaler auszunutzen. Das hat aber zur Folge, daß das Tretpedal und damit auch der Fuß des Radfahrers in diesem Bereich zunächst einen sich stetig vergrößernden Weg zurücklegen muß, was sich in der Praxis so auswirkt, daß der Fuß plötzlich ins Leere tritt, da gegenüber derSuch a drive is known (DE-OS 27 22 004), in which the cranks are lengthened and shortened during one revolution of the crankshaft. By the provided guide device is the extension of the cranks in each case in the downward direction directed part of the orbit. This type of pedal crank drive is intended to improve the power transmission, which is generated via the pedal Torque in the downward part of the orbit is increased, so the leg strength is more optimal to take advantage of. However, this has the consequence that the pedal and thus also the cyclist's foot in this Area must first cover a steadily increasing distance, which in practice has such an effect that the foot suddenly steps into the void, as opposite the Bewegung des Tretpedals sich das Kettenrad am Umfang gleichförmig weiterbewegt.Movement of the pedal turns the sprocket on Circumference moved on evenly.

Wenn aber der erhebliche Trelwiderstand plötzlich nachläßt, läßt sich auch nicht der angestrebte Erfolg, nämlich einer besseren Kraftübertragung in diesem Bereich, ausnutzen. Auch wirkt sich die Ungleichförmigkeit der Tretbewegung in der Praxis als äußerst störend aus.But if the considerable Trel resistance suddenly subsides, the desired success, namely a better power transmission in this one, cannot be achieved either Area, exploit. The irregularity of the pedaling movement is also extremely annoying in practice the end.

Bekannt ist weiterhin ein Kettenradantrieb für Fahrräder (DE-PS 8 14111). bei dem das Kettenrad unrund, d.h. elliptisch, oval oder auch rechteckig ausgebildet ist und die Tretkurbel in ihrer Länge unverändert bleibt Damit läßt sich zwar ein besonderes Drehmoment erzeugen, doch ist die Umlaufbewegung für die Pedale und damit für die Beinbewegung ungleichförmig.A sprocket drive for bicycles is also known (DE-PS 8 14111). where the sprocket is out-of-round, i.e. elliptical, oval or rectangular, and the length of the pedal crank remains unchanged In this way, a special torque can be generated, but the orbital movement is for the pedals and thus for the leg movement unevenly.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tretkurbelantrieb der eingangs genannten Art so auszubilden, daß das durch den verlängerten Tretkurbelarm erzeugte größere Drehmoment gleichförmig und zwar durch eine gleichförmige Beinbewegung über das Kettenrad übertragen wird.The invention is based on the object of providing a pedal crank drive of the type mentioned at the outset train that the greater torque generated by the extended crank arm uniform and is transmitted through a uniform leg movement via the sprocket.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das Kettenrad unrund mit etwa elliptischer Form ausgebildet ist, daß der größere Durchmesser des Kettenrades annähernd um 90 Grad gegenüber den Tretkurbeln gedreht angeordnet ist und daß die Vergrößerung im- Durchmesser des Kettenrades im gleichen Verhältnis erfolgt wie sich die Tretkurbeln verlängern.This object is achieved according to the invention in that the chain wheel is out of round with an approximately elliptical Shape is designed so that the larger diameter of the sprocket is approximately 90 degrees compared to the Pedal cranks is arranged rotated and that the increase in diameter of the sprocket in the same ratio takes place as the cranks lengthen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous refinements of the invention emerge from the subclaims.

Die Erfindung bringt den Vorteil daß ein völlig gleichmäßiger Geschwindigkeitsablauf der Tretpedale erzielt wird, so daß die verbesserte Kraftübertragung ausgenutzt werden kann.The invention has the advantage that a completely uniform speed sequence of the pedal pedals is achieved so that the improved power transmission can be exploited.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert Es zeigtThe invention is illustrated in the following description with reference to the drawings Embodiments explained in more detail It shows

F i g. 1 eine erste Ausführungsform des Tretkurbelantriebs in einem Längsschnitt mit den in der Länge veränderbaren Tretkurbeln,F i g. 1 shows a first embodiment of the crank drive in a longitudinal section with the length changeable cranks,

Fig.2 eine Seitenansicht des Antriebes mit der Führungsvorrichtung und den an Wälzlagern befestigten Tretkurbeln sowie dem um 90 Grad verdreht angeordneten Kettenrad,2 shows a side view of the drive with the guide device and the pedal cranks attached to the roller bearings and rotated by 90 degrees arranged sprocket,

F i g. 3 eine Ausführungsform für die Ausgestaltung des Lagers der zweiteiligen Tretkurbel undF i g. 3 shows an embodiment for the design of the bearing of the two-part crank and

F i g. 4 eine weitere Ausführungsform des Tretkurbelantriebs im LängsschnittF i g. 4 shows a further embodiment of the pedal crank drive in longitudinal section

In F i g. 1 ist das Tretlager-Gehäuse 1 verkürzt gezeichnet Bei der im Tretlager-Gehäuse 1 gelagerten Tretlagerwelle sind nur die Enden 4 und 14 der Welle gezeichnet Das Tretlager-Gehäuse 1 ist mit dem Fahrradrahmen fest verbunden. Die Führungsvorrichtungen 2 und 12 sind auf den Enden 4 bzw. 14 der Tretlagerwelle durch die Wälzlager 3 bzw. 13 zentriert und am Fahrradrahmen gegen Verdrehung gesichertIn Fig. 1 the bottom bracket housing 1 is drawn in abbreviated form Only ends 4 and 14 of the shaft are drawn on the bottom bracket shaft Bicycle frame firmly connected. The guide devices 2 and 12 are on the ends 4 and 14 of the The bottom bracket shaft is centered by the roller bearings 3 or 13 and secured against rotation on the bicycle frame

Das Käfig-Rollenlager 23 (Fig.3) ist durch sein äußeres Lager-Gehäuse 5 bzw. 15, welches auch zugleich die Gleitbahn des Käfig-Rollenlagers 23 bildet, mit dem Ende 4 bzw. 14 der Tretlagerwelle fest und verdrehungsfrei verbunden. Dies geschieht über das Befestigungs-Element 20 (Fig.2), welches mit dem Lager-Gehäuse 5 bzw. 15 fest verbunden ist. Ebenfalls fest verbunden ist das Kettenrad 10 mit dem Befestigungs-Element 20 und dem Lager-Gehäuse 5. In dem Befestigungs-Element 20 befindet sich auch dasThe cage roller bearing 23 (Figure 3) is through its outer bearing housing 5 or 15, which also at the same time forms the slide of the cage roller bearing 23, with the end 4 or 14 of the bottom bracket shaft firmly and connected torsion-free. This is done via the fastening element 20 (Figure 2), which is connected to the Bearing housing 5 or 15 is firmly connected. The sprocket 10 is also firmly connected to the Fastening element 20 and the bearing housing 5. In the fastening element 20 is also the

Loch für den Tretkufpei-Ketl 22 (Fig,2), Durch den Tretkurbel-Keil 22 ist das Befestigungs-Element 20 unverdrehbar auf dem Ende 4 bzw. 14 der Tretlagerwelle festgelegt. Das Kettenrad 10, das Befestigungs-Element 20 sowie das äußere Lager-Gehäuse 5 bilden eine Einheit.Hole for the Tretkufpei-Ketl 22 (Fig, 2), through the With the crank wedge 22, the fastening element 20 cannot be rotated on the end 4 or 14 of the bottom bracket shaft set. The chain wheel 10, the fastening element 20 and the outer bearing housing 5 form a Unit.

Die Tretkurbeln 6 bzw. 16, welche im Querschnitt quadratisch, auch rechteckig oder dreieckig geformt sein können, bilden mit den Außenflächen die innere Gleitbahn des Käfig-Rollenlagers 23. An den freien Enden der Tretkurbeln 6 und 16 sind die Tretpedale 11 bzw. 21 drehbar gelagert An der Tretkurbel 6 bzw. 16 ist der Lagerbolzen 7 bzw. 17 befestigt Dieser Lagerbolzen nimmt die zwei Wälzlager 9 bzw. 19 auf, die Führungseigenschaften haben. Weiterhin ist der Lagerbolzen 7 bzw. 17 in mehreren Stellungen a,b,c, mit der Hülse 8 zu befestigen. Die Wälzlager 9 bzw. 19 passen sich dem Kurvenverlauf der Führungsvorrichtung 2 bzw. 12 an. Der Kurvenverlauf der Führungsvorrichtung 2 bzw. 12 ist aus Fig.2 ersichtlich. Durch diesen Kurvenverlauf werden die Tretkurbeln 6 und 16 zwischen den Tretpedalen 11 bzw. 21 und dem Ende 4 bzw. 14 der Trellagerwelle im abwärts gerichUven Teil der Umlaufbahn in ihrer Länge vergrößertThe cranks 6 and 16, which can be square, rectangular or triangular in cross-section, form with the outer surfaces the inner slide of the cage roller bearing 23. At the free ends of the cranks 6 and 16, the pedal pedals 11 and 21 are rotatable stored The bearing pin 7 or 17 is fastened to the crank 6 or 16. This bearing pin accommodates the two roller bearings 9 and 19, which have guiding properties. Furthermore, the bearing pin 7 or 17 is to be attached to the sleeve 8 in several positions a, b, c. The roller bearings 9 and 19 adapt to the curve of the guide device 2 and 12, respectively. The curve of the guide device 2 and 12 can be seen from FIG. Through this curve, the cranks 6 and 16 between the pedal pedals 11 and 21 and the end 4 or 14 of the Trellagerwelle in the downward part of the orbit are increased in length

Die Zwangssteuerung ist derart daß in der Abwärtsbewegung sich verschiedene Winkelgeschwindigkeiten der Tretpedale 11 und 21 ergeben. Diese unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten der Tretpedale 11 und 21 werden durch ein unrundes Kettenrad 10 ausgeglichen. Der größere Durchmesser des Kettenrades 10 wird um 90 Grad verdreht zur maximal verlängertenThe forced control is such that in the downward movement different angular speeds of the pedal pedals 11 and 21 result. These different Circumferential speeds of the pedal pedals 11 and 21 are compensated for by a non-circular chain wheel 10. The larger diameter of the sprocket 10 is rotated 90 degrees to the maximum extended

Tretkurbel 6 und 16 angeordnet. Erst dadurch ist ein völlig gleichmäßiger Geschwindigkeitsablauf der Tretpedale U und 21 auf der nicht kreisförmigen Umlaufbahn gegeben, Die durch das unrunde Kettenrad 10 bedingte unterschiedliche Kettenlänge wird durch die handelsüblichen Kettenspannvorrichtungen, beispielsweise von Gangschaltungen, ausgeglichen.Crank 6 and 16 arranged. Only then is a completely uniform speed of the pedal pedals U and 21 on the non-circular Given orbit, the different chain length caused by the non-circular sprocket 10 is given by the commercially available chain tensioning devices, for example gear shifts, balanced.

Die in F i g. 4 gezeigte zweite Ausführung unterscheidet sich von der ersten durch eine andere Tretkurbel-Ausführung. Die Tretkurbel wird durch zwei Elemente 24 und 25 gebildet, von denen das im Querschnitt größer ausgeführte Tretkurbel-Element 25 über das Käfig-Rollenlager 23 (F i g, 3) axial verschiebbar ist während das im Querschnitt kleiner ausgeführte Tretkurbel-Element 24 fest und verdrehungsfrei mit dem Ende 4 der Tretlagerwelle verbunden istThe in F i g. 4 differs from the second embodiment shown from the first with a different crank design. The crank is made up of two elements 24 and 25, of which the pedal crank element 25, which has a larger cross-section, has a cage roller bearing 23 (F i g, 3) is axially displaceable while the pedal crank element, which has a smaller cross-section 24 is firmly and twist-free connected to the end 4 of the bottom bracket shaft

Axial gesteuert wird das Tretkurbel-Element 25 über die Führungsvorrichtung 2. Der Lagerbolzen 7 mit den Wälzlagern 9 ist am Tretkurbel-Element 25 in verschiedenen Stellungen zu befestigen. Das Tretkurbel-Element 25 bildet die äußere Gleitbahn des Käfig-Rollenlagers 23 (F i g, 3). Der Querschnitt beider Tretkurbel-Elemente 24 und 25 ist quadratisch, rechtekkig oder dreieckig geformtThe crank element 25 is controlled axially via the guide device 2. The bearing pin 7 with the Rolling bearings 9 are to be attached to the crank element 25 in various positions. The crank element 25 forms the outer slide of the cage roller bearing 23 (F i g, 3). The cross-section of both Pedal crank elements 24 and 25 are square, rectangular or triangular in shape

Das Tretkurbel-Element 24 ist fest und verdrehungsfrei mit dem Ende 4 der Tretlagerwelle durch den Tretkurbei-Keil 22 verbunden (F i g. 4).The crank element 24 is fixed and torsion-free connected to the end 4 of the bottom bracket shaft by the pedal crank wedge 22 (FIG. 4).

Das Kettenrad 10 ist ebenfalls mit dem Tretkurbel-Element 24 fest verbunden. Am freien Ende des Tretkurbel-Elements 25 ist das Tretped'J 11 drehbar gelagertThe chain wheel 10 is also firmly connected to the pedal crank element 24. At the free end of the Pedal crank element 25, the pedal 11 is rotatable stored

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Claims;

1. Trethebelantrieb for Zweiräder mit Kettentrieb, mit an einer gemeinsamen Tretkurbelwelle angebrachten Tretkurbeln für ein Kettenrad, die zweiteilig ausgebildet sind, von denen der eine Teil mit der Tretkurbelwelle drehfest verbunden und der andere Teil gegenüber dem einen Teil zwischen einer minimalen und einer maximalen Gesamtlänge verstellbar geführt ist, wobei die verstellbaren Teile ₍o der Tretkurbeln auf den mit der Tretkurbelwelle drehfest verbundenen Teilen axial verschiebbar gelagert sind und Gleitbolzen tragen, mittels welcher sie über eine Führungsvorrichtung im abwärts gerichteten Teil der Umlaufbahn den Kurbelradius vergrößern, dadurch gekennzeichnet, daß das Kettenrad (10) unrund mit etwa elliptischer Form ausgebildet ist, daß der größere Durchmesser des Kettenrades (10) annähernd um 90 Grad gegenüber den Tretkurbeln (6 und 16) gedreht angeordnet ist und daß die Vergrößerung im Durchmesser des Kettenrades (10) im gleichen Verhältnis erfolgt wie sich die Tretkurbeln (6 und 16) verlängern.1. Pedal lever drive for two-wheelers with a chain drive, with cranks attached to a common crankshaft for a chain wheel, which are designed in two parts, one part of which is non-rotatably connected to the crankshaft and the other part can be adjusted between a minimum and a maximum total length compared to the one part is guided, whereby the adjustable parts ₍ o of the cranks are axially displaceable on the parts non-rotatably connected to the crankshaft and carry sliding bolts, by means of which they increase the crank radius via a guide device in the downward part of the orbit, characterized in that the sprocket ( 10) is out of round with an approximately elliptical shape, that the larger diameter of the sprocket (10) is rotated approximately 90 degrees relative to the cranks (6 and 16) and that the increase in the diameter of the sprocket (10) takes place in the same ratio as the cranks (6 and 16) extend.

2. Tretkurbelantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der verstellbar geführte Teil der Tretkurbeln (6 und 16) eine in verschiedenen Raststellungen (a, b, c) anbringbare Hülse (8) aufweist, an der der Gleitbolzen (7) der Führungsvorrichtung befestigt ist2. Pedal crank drive according to claim 1, characterized in that the adjustably guided part of the cranks (6 and 16) has a sleeve (8) which can be attached in different locking positions (a, b, c) and to which the sliding pin (7) of the guide device is attached is

3. Tretkurbelantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kettenrad (10) an dem mit dem Ende (4 bzw. 14) der Tretkurbelwelle verbundenen Lager-Gehäuse (5) befestigt ist, wobei das Kettenrad (10) zwischen dem Lager-Gehäuse (5) und der Führungsvorrichtung ,2) angeordnet ist3. Pedal crank drive according to claim 1, characterized in that the chain wheel (10) on the with the end (4 or 14) of the crankshaft connected bearing housing (5) is attached, wherein the sprocket (10) is arranged between the bearing housing (5) and the guide device, 2)