PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE202007002952U1 31.05.2007
Titel Pedalbetriebene Kurbelgetriebeanordnung für ein Fahrrad
Anmelder Kun Teng Industry Co., Ltd., Ta-Ya Hsiang, Taichung, TW
Vertreter Patent- und Rechtsanwälte Bardehle, Pagenberg, Dost, Altenburg, Geissler, 81679 München
DE-Aktenzeichen 202007002952
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 31.05.2007
Registration date 26.04.2007
Application date from patent application 28.02.2007
IPC-Hauptklasse B62M 1/02(2006.01)A, F, I, 20070228, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B62M 3/00(2006.01)A, L, I, 20070228, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Diese Erfindung betrifft eine pedalbetriebene Kurbelgetriebeanordnung für ein Fahrrad, im Besonderen eine pedalbetriebene Kurbelgetriebeanordnung mit einem Schaltrad- und Klinkenmechanismus, um Drehung eines Kurbelsatzes in einer Uni-Direktion anzutreiben.

Ein konventionelles Fahrrad hat im Allgemeinen einen Schaltradmechanismus, angeordnet auf der hinteren Radnabe. Allerdings, um eine Pedalkraft direkt auf das hintere Rad zu übertragen, ist eine konventionelle Kurbelgetriebeanordnung vorgesehen, eine Kurbelwelle zu umfassen, einen Kurbelarm, welcher angeordnet ist zum Enthalten eines Pedalantriebs und welcher einen Antrieb abgebenden Kopf hat, welcher an die Kurbelwelle gekoppelt ist, um damit gedreht zu werden, einen Kurbelsatz, welcher einen röhrenförmigen Halteabschnitt hat, welcher abseits beabstandet ist von und welcher umfasst den Antrieb abgebenden Kopf und einen Kettenkranzträger, welcher sich von einer äußeren Peripherie des röhrenförmigen Halteabschnitts erstreckt, und eine Vielzahl von Kugelwälzlagern, welche zwischen den röhrenförmigen Halteabschnitt und den Antrieb abgebenden Kopf eingesetzt sind, um so Drehung des Kurbelsatzes relativ zu dem Antrieb abgebenden Kopf zu erlauben.

Der Antrieb abgebende Kopf hat vier winkelförmig voneinander versetzte Aussparungen. Ein Schaltrad- und Klinkenmechanismus umfasst vier Klinken, welche jeweils in den Aussparungen angeordnet sind, einen kranzförmigen, gezahnten Abschnitt, welcher auf einer inneren peripheren Kante des röhrenförmigen Halteabschnitts angeordnet ist, und ein beeinflussendes Element, welches angeordnet ist, um die Klinken zu beeinflussen, um den kranzförmigen, gezahnten Abschnitt zu erfassen, um den Pedalantrieb des Kurbelarms auf den Kettenkranzabschnitt in einer Uni-Direktion zu übertragen.

Obwohl die direkte Übertragung des Pedalantriebs auf das hintere Rad des Fahrrads durch die konventionelle Kurbelgetriebeanordnung die Reaktionszeit des Fahrrads für Zwecke der Akrobatik oder Bergauffahren verkürzen kann, sind die Nachteile der konventionellen Kurbelgetriebeanordnung wie folgt:

  • 1. Die Kurbelgetriebeanordnung kann nicht arbeiten, sobald das beeinflussende Element beschädigt ist. Daneben ist Montage und Auswechslung des beeinflussenden Elements unpraktisch durchzuführen.
  • 2. Schmutz von außen und Feuchtigkeit neigen dazu, in die Kurbelgetriebeanordnung einzudringen durch eine Öffnung zwischen dem röhrenförmigen Halteabschnitt und dem Antrieb abgebenden Kopf, und verursachen so Schäden an den Kugelwälzlagern und den Klinken.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine pedalbetriebene Kurbelgetriebeanordnung für ein Fahrrad vorzusehen, welche eine erhöhte Lebensdauer hat und welche widerstandsfähig gegenüber Dreck und Feuchtigkeit ist.

Entsprechend dieser Erfindung umfasst die pedalbetriebene Kugelgetriebeanordnung für ein Fahrrad eine Kurbelachse, einen Kurbelsatz, drehbar angeordnet auf der Kurbelwelle und umfassend einen röhrenförmigen Halteabschnitt, welcher die Kurbelwelle umfasst, einen Kurbelarm, welcher einen Antrieb abgebenden Kopf hat, welcher an die Kurbelachse gekoppelt ist, um damit gedreht zu werden, und welcher eine Vielzahl von winkelförmig versetzten Aussparungen hat, eine Vielzahl von Klinken ist jeweils in den Aussparungen angeordnet, um beweglich zwischen antreibenden und Leerlaufpositionen zu sein, und ein kranzförmiges, gezahntes Element, angeordnet auf dem röhrenförmigen Halteabschnitt, um mit den Klinken zu koppeln, um einen unidirektionalen Mechanismus zu bilden. Eine Vielzahl von beeinflussenden Elementen ist angeordnet, um eine jeweilige der Klinken in die antreibende Position zu beeinflussen. Ein flexibles, kranzförmiges Schildelement ist angeordnet, um Eintritt von Dreck von außen in den Antrieb abgebenden Kopf zu verhindern.

Andere Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ersichtlich, in Bezug zu den begleitenden Zeichnungen, in denen:

1 eine Querschnittsansicht der bevorzugten Ausführungsform einer pedalbetriebenen Kurbelgetriebeanordnung für ein Fahrrad entsprechend dieser Erfindung ist;

2 eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht eines Abschnitts der bevorzugten Ausführungsform ist;

3 eine schematische Seitenansicht der bevorzugten Ausführungsform ist; und

4 eine Querschnittsansicht der bevorzugten Ausführungsform, gezeigt in 1, ist, geschnitten entlang Linien I-I davon.

Bezugnehmend auf 1 bis 4 ist die bevorzugte Ausführungsform einer pedalbetriebenen Kurbelgetriebeanordnung entsprechend der vorliegenden Erfindung angepasst, um auf einem Tretlagergehäuse (nicht gezeigt) eines Fahrrads befestigt zu werden. Das Tretlagergehäuse hat eine röhrenförmige Wand 300, welche eine sich entlang der rotierenden Achse erstreckende Akkommodationskammer 302 begrenzt und welche sich entlang der rotierenden Achse erstreckt, um an linken und rechten peripheren Wänden 303, 304 abzuschließen. Die pedalbetriebene Kurbelgetriebeanordnung dieser Ausführungsform ist gezeigt als umfassend eine Kurbelwelle 71, einen Kurbelsatz 8, einen rechten Kurbelarm 7, einen Schaltrad- und Klinkenmechanismus 9 und ein flexibles, kranzförmiges Schildelement 75.

Die Kurbelwelle 71 ist angepasst, um drehbar relativ zu der röhrenförmigen Wand 300 um die rotierende Achse befestigt zu werden, und umfasst ein Zwischensegment 715, welches angepasst ist, um in der Akkommodationskammer 302 der röhrenförmigen Wand 300 enthalten zu sein, um drehbar durch Wälzlager 301 gehalten zu werden, linke und rechte Befestigungssegmente 712, 713, welche sich von dem Zwischensegment 715 und jeweils hinter die linken und rechten peripheren Wände 303, 304 der röhrenförmigen Wand 300 erstrecken, und ein rechtes Kupplungssegment 711, welches sich von dem rechten Befestigungssegment 713 erstreckt, um an einem Kupplungsende 716 abzuschließen.

Der Kurbelsatz 8 ist angeordnet, um zu umfassen und um drehbar relativ zu dem rechten Befestigungssegment 713 um die rotierende Achse zu sein, und umschließt einen Kettenkranzträger 82 und einen röhrenförmigen Halteabschnitt 85 gegenüber zueinander entlang der rotierenden Achse. Zwei kranzförmige Wälzlager 83, 84 sind zwischen dem Kettenkranzträger 82 und dem rechten Befestigungssegment 713 eingesetzt und jeweils zwischen dem röhrenförmigen Halteabschnitt 85 und dem rechten Befestigungssegment 713, um Rotation des Kurbelsatzes 8 relativ zu dem rechten Befestigungssegment 713 zu erlauben. Der Kettenkranzträger 82 hat eine benachbarte Hauptwandoberfläche 821, welche angepasst ist, um der rechten peripheren Wand 304 gegenüberzustehen, und eine ferne Hauptwandoberfläche 822, welche gegenüber der benachbarten Hauptwandoberfläche 821 entlang der rotierenden Achse ist.

Der rechte Kurbelarm 7 umfasst ein Antrieb anwendendes Ende 72 zum Empfangen des Pedalantriebs, aufgebracht durch einen Nutzer, und einen Antrieb abgebenden Kopf 74, welcher einstückig mit und welcher gegenüber dem Antrieb abgebenden Ende 72 gebildet ist, um den Pedalantrieb abzugeben. Der Antrieb abgebende Kopf 74 ist an das rechte Kupplungssegment 711 gekoppelt mittels eines begrenzenden Elements 76, um mit der Kurbelwelle 71 um die rotierende Achse gedreht zu werden. Außerdem hat das rechte Kupplungssegment 711 einen äußeren gezahnten Abschnitt 714, welcher sich parallel zu der rotierenden Achse erstreckt. Der Antrieb abgebende Kopf 74 hat einen inneren gezahnten Abschnitt 722, welcher gewindeartig den äußeren gezahnten Abschnitt 714 erfasst, um den Antrieb abgebenden Kopf 74 an die Kurbelachse 71 zu koppeln.

Der Antrieb abgebende Kopf 74 hat eine vordere Hauptwandoberfläche 740, welche der fernen Hauptwandoberfläche 822 des Kettenkranzträgers 82 gegenübersteht. Die vordere Hauptwandoberfläche 740 hat eine Akkomodationsöffnung 747, welche sich weg von der fernen Hauptwandoberfläche 822 und entlang der rotierenden Achse erstreckt, um eine innere umfassende Wandoberfläche 741 zu bilden, welche abseits von dem röhrenförmigen Halteabschnitt 85 beabstandet ist, um einen kranzförmigen Akkommodationsraum 746 zu definieren, und welche eine Vielzahl von Aussparungen 742 winkelförmig versetzt voneinander um die rotierende Achse hat. Im Besonderen umfasst die innere umfassende Wandoberfläche 741 innere Oberflächensegmente von kleinerem Durchmesser und größerem Durchmesser 744, 743, welche benachbart zu und entfernt von der vorderen Hauptwandoberfläche 740 jeweils angeordnet sind und welche die Akkomodationsöffnung 747 und den kranzförmigen Akkommodationsraum 746 jeweils begrenzen, und ein kranzförmiges Schulteroberflächensegment 745, welches zwischen den inneren Oberflächensegmenten von kleinerem Durchmesser und größerem Durchmesser 744, 743 gebildet ist.

Der Schaltrad- und Klinkenmechanismus 9 umfasst eine Vielzahl von Klinken 91, ein kranzförmiges, gezahntes Element 81 und eine Vielzahl von beeinflussenden Elementen 92.

Jeder der Klinken hat ein drehbares Ende 911, welches drehbar in einem jeweiligen der Aussparungen 742 angeordnet ist, und ein Kupplungsende 912, welches beweglich ist mittels Drehbewegung des drehbaren Endes 911 zwischen einer Angetriesposition, wo sich das Kupplungsende 912 radial in den kranzförmigen Akkommodationsraum 746 erstreckt, und einer Leerlaufposition, wo das Kupplungsende 912 radial in die jeweilige Aussparung 742 eingefahren ist.

Das kranzförmige, gezahnte Element 81 ist einstückig gebildet mit und ist angeordnet auf dem röhrenförmigen Halteabschnitt 85 und erstreckt sich in den kranzförmigen Akkommodationsraum 746, um die Klinken 91 zu erfassen, um einen unidirektionalen Mechanismus zu bilden, welcher Übertragung des Pedalantriebs von dem rechten Kurbelarm 7, wo das kranzförmige, gezahnte Element 81 die Klinken 91 in der angetriebenen Position erfasst, erlaubt, um damit den Kettenkranzträger 82 anzutreiben, in einer Richtung im Uhrzeigersinn zu drehen, und welcher die Übertragung des Pedalantriebs, wenn das kranzförmige, gezahnte Element 81 die Klinken 91 übergeht durch Zwingen der Klinken 91 in die Leerlaufposition, um damit dem Kettenkranzträger 82 zu erlauben, unbeweglich in einer Richtung entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn zu bleiben, unmöglich macht. In anderen Worten, wenn der Nutzer aufhört radzufahren im Zuge einer Vorwärtsbewegung des Fahrrads, werden der Kettenkranzträger 82 und das kranzförmige, gezahnte Element 81 immer noch in der Richtung im Uhrzeigersinn drehen aufgrund Trägheit. Zu dieser Zeit wird der rechte Kurbelarm 7 nicht gedreht, so dass die Klinken 91 in die Leerlaufposition gezwungen sind. Da der Kettenkranzträger 82 fortfährt, sich zu drehen, kann eine Kette (nicht gezeigt), ausgerichtet auf einen Kettenring (nicht gezeigt), welcher von dem Kettenkranzträger 82 eingeschlossen ist, zum Ändern der Geschwindigkeit gewechselt werden.

Jedes der beeinflussenden Elemente 92 ist in einer jeweiligen einzelnen der Aussparungen 742 enthalten, um die entsprechende Klinke 91 in die angetriebene Position zu beeinflussen.

Das Schildelement 75 ist in die Akkomodationsöffnung 747 eingepasst und hat einen äußeren peripheren Kantenabschnitt 751, welcher gestaltet ist, um gegen das innere Oberflächensegment von größerem Durchmesser 744 und das kranzförmige Schulteroberflächensegment 745 anzugrenzen, und einen inneren peripheren Kantenabschnitt 752, welcher gegenüber dem äußeren peripheren Kantenabschnitt 751 in radialen Richtungen ist und welcher schleppend auf einer kranzförmigen Angrenzung 851 des röhrenförmigen Halteabschnitts 85 gehalten ist, wenn der Antrieb abgebende Kopf 74 um die rotierende Achse rotiert wird, um Eintritt von Dreck von außen und Feuchtigkeit in den kranzförmigen Akkommodationsraum 746 zu verhindern.


Anspruch[de]
Pedalbetriebene Kurbelgetriebeanordnung für ein Fahrrad, umfassend ein Tretlagergehäuse, welches eine röhrenförmige Wand (300) hat, die eine sich entlang einer rotierenden Achse erstreckende Akkomodationskammer (302) begrenzt und die sich entlang der rotierenden Achse erstreckt, um links und rechts äußere Wände (303, 304) abzuschließen, wobei die pedalbetriebene Kurbelgetriebeanordnung umfasst:

eine Kurbelwelle (71), welche angepasst ist, um drehbar relativ zu der röhrenförmigen Wand (300) um die rotierende Achse befestigt zu werden, welches ein Zwischensegment (715) einschließt, welches angepasst ist, um in der Akkomodationskammer (302) der röhrenförmigen Wand (300) empfangen zu werden, linke und rechte Befestigungssegmente (712, 713), die sich von dem Zwischensegment (715) und hinter die linken und rechten äußeren Wände (303, 304) jeweils erstrecken, und ein rechtes Kupplungssegment (711), welches sich von dem rechten Befestigungssegment; (713) erstreckt, um an einem Kupplungsende (716) abzuschließen;

einen Kurbelsatz (8), angeordnet auf und drehbar relativ zu dem rechten Befestigungssegment (713) um die rotierende Achse und umfassend einen Kettenkranzträger (82), welcher eine benachbarte Hauptwandoberfläche (821) hat, die angepasst ist, um der rechten äußeren Wand (304) gegenüberzustehen, und eine ferne Hauptwandoberfläche (822), welche entlang der rotierenden Achse gegenüber der benachbarten Hauptwandoberfläche (821) ist, und

einen röhrenförmigen Halteabschnitt (85), welcher entlang der rotierenden Achse gegenüber dem Kettenkranzträger (82) ist und welcher angeordnet ist, um das rechte Befestigungssegment (713) zu umgeben; und

einen rechten Kurbelarm (7), umfassend

ein Antrieb anwendendes Ende (72) zum Empfangen eines Pedalantriebs und

einen Antrieb abgebenden Kopf (74), welcher dem Antrieb anwendenden Ende (72) gegenüberliegt, um den Pedalantrieb abzugeben, und welcher an das rechte Kupplungssegment (711) gekoppelt ist, um mit der Kurbelwelle (71) um die rotierende Achse gedreht zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass:

der Antrieb abgebende Kopf (74) eine vordere Hauptwandoberfläche (740) hat, welche der fernen Hauptwandoberfläche (822) gegenübersteht und welche eine Akkomodationsöffnung (747) hat, die sich von der fernen Hauptwandoberfläche (822) weg erstreckt und entlang der rotierenden Achse, um eine innere umfassende Wandoberfläche (741) zu bilden, welche abseits von dem röhrenförmigen Halteabschnitt (85) beabstandet ist, um einen kranzförmigen Akkommodationsraum (746) zu definieren, und welche eine Vielzahl von Aussparungen (742) hat, welche winkelförmig voneinander versetzt sind um die rotierende Achse;

die Anordnung umfasst weiterhin:

eine Vielzahl von Klinken (91), jeweils in den Aussparungen (742) angeordnet und beweglich zwischen einer Antriebsposition, wo die Klinken (91) sich radial in den kranzförmigen Akkommodationsraum (746) erstrecken, und eine Leerlaufposition, wo die Klinken (91) jeweils und radial eingefahren sind in die Aussparungen (742);

ein kranzförmig gezahntes Element (81), welches auf dem röhrenförmigen Halteabschnitt (85) angeordnet ist und welches sich in den kranzförmigen Akkommodationsraum (746) erstreckt, um die Klinken (91) zu erfassen, um einen unidirektionalen Mechanismus zu bilden, der Übertragung des Pedalantriebs ermöglicht, wenn das kranzförmige, gezahnte Element (81) die Klinken (91) erfasst in der antreibenden Position, um dabei den Kettenkranzträger (82) anzutreiben, um sich in einer Richtung im Uhrzeigersinn zu drehen, und welcher die Übertragung des Pedalantriebs unmöglich macht, wenn das kranzförmige, gezahnte Element (81) die Klinken (91) übergeht und die Klinken (91) in die Leerlaufposition zwingt und damit dem Kettenkranzträger (82) erlaubt, unbewegt in einer Richtung entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn zu bleiben;

eine Vielzahl von beeinflussenden Elementen (92), welche jeweils in den Aussparungen (742) enthalten sind und von denen jedes angeordnet ist, um eine jeweilige einzelne der Klinken (91) in die antreibende Position zu beeinflussen; und

ein flexibles, kranzförmiges Schildelement (75), welches in die Akkomodationsöffnung (747) eingepasst ist.
Pedalbetriebene Kurbelgetriebeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb abgebende Kopf (74) einstückig mit dem Antrieb anwendenden Ende (72) gebildet ist. Pedalbetriebene Kurbelgetriebeanordnung nach Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch zwei kranzförmige Wälzlager (83, 84), welche zwischen den Kettenkranzträger (82) und das rechte Befestigungssegment (713) eingesetzt sind bzw. zwischen dem röhrenförmigen Halteabschnitt (85) und dem rechten Befestigungssegment (713), um Drehung des Kurbelsatzes (8) relativ zu dem rechten Befestigungssegment (713) zu erlauben. Pedalbetriebene Kurbelgetriebeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible, kranzförmige Schildelement (75) einen äußeren peripheren Kantenabschnitt (751) hat, der angeordnet ist, um mit der inneren umfassenden Wandoberfläche (741) erfasst zu werden, und einen inneren peripheren Kantenabschnitt (752), welcher gegenüber dem äußeren peripheren Kantenabschnitt (751) in radialen Richtungen ist und der schleppend auf dem röhrenförmigen Halteabschnitt (85) gehalten wird, wenn der Antrieb abgebende Kopf (74) um die rotierende Achse gedreht wird, um Eintritt von Schmutz von außen in den kranzförmigen Akkommodationsraum (746) zu verhindern. Pedalbetriebene Kurbelgetriebeanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die innere umfassende Wandoberfläche (741) umfasst innere Oberflächensegmente von kleinerem Durchmesser und größerem Durchmesser (744, 743), welche nahe und fern von der vorderen Hauptwandoberfläche (740) jeweils angeordnet sind und welche die Akkomodationsöffnung (747) und den kranzförmigen Akkommodationsraum (746) jeweils festlegen, und ein kranzförmiges Schulteroberflächensegment (745), welches zwischen den inneren Oberflächensegmenten von kleinerem Durchmesser und größerem Durchmesser (744, 743) gebildet sind, wobei die äußeren peripheren Kantenabschnitte (751) des flexiblen, kranzförmigen Schildelements (75) gestaltet sind, um gegen das innere Oberflächensegment von größerem Durchmesser (744) und das kranzförmige Schulteroberflächensegment (745) anzugrenzen. Pedalbetriebene Kurbelgetriebeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das rechte Kupplungselement (711) einen externen gezahnten Abschnitt (714) hat, welcher sich parallel zu der rotierenden Achse erstreckt, der Antrieb abgebende Kopf (74) hat einen inneren gezahnten Abschnitt (722), welcher einen externen gezahnten Abschnitt (714) eingefädelt erfasst, um den Antrieb abgebenden Kopf (74) an die Kurbelwelle (71) zu koppeln.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com