DE19750659A1 - Zweiradfahrzeug, insbesondere Fahrrad - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Zweiradfahrzeug, insbesondere ein Fahrrad, mit einer Antriebseinrichtung im unteren mittleren Bereich des Zweiradfahrzeugs, deren Antriebs­ bewegung mittels einer Übertragungsvorrichtung auf eines der beiden Räder übertragen wird.

Bei bekannten Zweiradfahrzeugen, wie Fahrrädern oder Motorrädern, wird die Bewegung des Antriebsmotors oder der Antriebspedale mittels einer Kette, eines Zahnriemens oder einer Kardanwelle auf das Hinterrad übertragen. Insbeson­ dere beim Kettenantrieb besteht die Gefahr, daß sie ab­ springt oder reißt, wodurch eine nicht geringe Unfall­ gefahr besteht. Weiterhin müssen Ketten oder Zahnriemen häufig nachgespannt und gewartet werden, um eine einiger­ malen befriedigende Lebensdauer zu erreichen. Der Nachteil von Kardangetrieben liegt in der groben Masse und den hohen Kosten.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Zweiradfahrzeug der eingangs genannten Gattung zu schaffen, das eine langlebige, wartungsfreie und kosten­ günstige Übertragungsvorrichtung für die Antriebseinrich­ tung besitzt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Übertragungseinrichtung ein Zahnradgetriebe vorgesehen ist.

Ein solches Zahnradgetriebe besitzt insbesondere im Hin­ blick auf einen Kettenantrieb eine sehr hohe Lebensdauer, und unfallträchtige Defekte sind praktisch ausgeschlossen. Ein solches Zahnradgetriebe lädt sich als sehr kompakte Übertragungsvorrichtung in störungs- und wartungsfreier Ausführung realisieren, wobei allenfalls bei motorge­ triebenen Zweiradfahrzeugen in größeren Abständen Schmier­ mittel, wie Getriebeöl, ausgetauscht oder erneuert werden müssen. Vor allem bei Fahrrädern können sehr einfache Zahnräder verwendet werden, so daß eine kostengünstige Realisierung möglich ist. Weiterhin lassen sich unter­ schiedliche Getriebeübersetzungen bei einem Zahnradge­ triebe relativ leicht realisieren.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Zweiradfahrzeugs möglich.

Das Zahnradgetriebe weist zweckmäßigerweise mehrere Zahn­ räder in einer Reihenanordnung auf, die sich von der An­ triebseinrichtung bis zur Antriebsachse des angetriebenen Rads erstreckt. Somit stellt das Zahnradgetriebe eine kom­ pakte Verbindung zwischen der Antriebseinrichtung und dem angetriebenen Rad her.

Durch Anordnung des Zahnradgetriebes in einem lange­ streckten, geschlossenen Gehäuse, insbesondere gekapselten Gehäuse, besteht keine Verschmutzungsgefahr und Beein­ trächtigung der Zahnräder durch äußere Einwirkungen. Ein solches Gehäuse dient vorzugsweise auch zur Erzielung einer nahezu vollständigen Wartungsfreiheit.

Zur Befestigung des als Flachgehäuse ausgebildeten Ge­ häuses dienen vorzugsweise zwei parallele Rahmenrohre des Zweiradfahrzeugs, an oder zwischen denen das Flach­ gehäuse fixiert ist. Insbesondere besteht das Fahrgestell dabei im wesentlichen aus den bei den parallelen halb­ kreisartig gekrümmten Rahmenrohren, deren nach oben weisende Endbereiche auf der einen Seite die Lenkanordnung und die Radaufhängung für das vordere Rad und auf der anderen Seite die Radaufhängung für das hintere Rad halten. Man erreicht dadurch einen sehr stabilen, kompak­ ten und einfach aufgebauten Rahmen, der als ideale Halte­ rung für das langgestreckte Flachgehäuse dient.

Zur Erhöhung der Fahrsicherheit dient wenigstens ein im wesentlichen halbkreisförmiger Überrollbügel mit nach unten weisenden Endbereichen, der über diese mit den par­ allelen Rahmenrohren verbindbar oder verbunden ist. Hierdurch ist der Fahrer nach allen Seiten geschützt und gesichert.

Zur Übertragung der Bewegung erstreckt sich die Antriebs­ welle der Antriebseinrichtung quer zur Längsrichtung des Zahnradgetriebes durch das erste Zahnrad desselben. Entsprechend erstreckt sich auch in vorteilhafter Weise die Antriebswelle des angetriebenen Rads quer zur Längs­ richtung des Zahnradgetriebes durch das letzte Zahnrad desselben und/oder durch eine mit dem letzten Zahnrad ver­ bundene Freilaufeinrichtung. Diese ist insbesondere bei einer Ausbildung der Antriebseinrichtung als Pedalantrieb in an sich bekannter Weise mit einer Rücktrittbremse ver­ sehen.

Das Zahnradgetriebe besitzt in vorteilhafter Weise eine Gangschalteinrichtung. Hierfür können beispielsweise aus Kraftfahrzeuggetrieben bekannte Gangschalteinrichtungen eingesetzt werden, oder es sind wenigstens zwei parallele Zahnradgetriebeanordnungen mit unterschiedlicher Getriebe­ übersetzung vorgesehen, wobei eine Umschalteinrichtung zum Umschalten zwischen diesen Zahnradgetriebeanordnungen vor­ gesehen ist.

Wenigstens eines der Zahnräder, vorzugsweise das Antriebs­ zahnrad, kann in einer Ausbildung der Erfindung auch mit einer Schwungmasse versehen sein, durch die eine kurz­ zeitige Kompensation bei plötzlich auftretenden Last­ sprüngen möglich ist.

Zur Erhöhung der Lebensdauer und zur Erzielung eines kom­ fortablen Antriebs ohne Vibrationen sind die Zahnräder des Zahnradgetriebes jeweils mit doppelten Wälzlagern, bei­ spielsweise Kugellagern, versehen. Sie können wenigstens teilweise auch als konzentrische Doppelzahnräder ausge­ bildet sein, um eine kompakte Getriebeanordnung zu er­ reichen.

Vorzugsweise kann auch ein elektrischer Generator zur Stromversorgung im Gehäuse des Zahnradgetriebes integriert sein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines als Fahrrad ausgebilde­ ten Zweiradfahrzeugs mit Zahnradgetriebe und

Fig. 2 eine Horizontalschnittdarstellung des Zahnrad­ getriebes.

Das in Fig. 1 dargestellte Fahrrad besitzt einen Doppel­ rahmen 10, der aus zwei parallelen, halbkreisförmig ge­ krümmten Rahmenrohren 11, 12 besteht, deren Enden nach oben weisen. Am vorderen Bereich des Doppelrahmens 10 ist ein Steuerrohr 13 für eine Vorderradgabel 14 zwischen den beiden Rahmenrohren 11, 12 fixiert, beispielsweise ver­ schweißt. An der Vorderradgabel 14 ist in an sich bekannter Weise ein nur schematisch dargestelltes Vorderrad 15 dreh­ bar gelagert. Oberhalb des Steuerrohrs 13 ist eine Lenk­ stange 16 zur Drehung der Vorderradgabel 14 angeordnet. Anstelle einer Lenkstange 16 kann prinzipiell auch ein Lenkrad treten, das beispielsweise in Verlängerung der Vorderradgabel 14 über ein Zahnradgetriebe dreht.

Am hinteren Bereich des Doppelrahmens 10 sind obere Hinterradstreben 17 fixiert, beispielsweise angeschweißt, die nach hinten zum nur schematisch dargestellten Hinter­ rad 18 schräg nach unten verlaufen. Vom unteren mittleren Bereich des Doppelrahmens 10 aus verlaufen untere Hinter­ radstreben 19 im wesentlichen horizontal nach hinten und sind an der Lagerstelle des Hinterrads 18 mit den oberen Hinterradstreben 17 verbunden. Am oberen Ende der oberen Hinterradstreben 17 ist ein Sattel 20 in der üblichen Weise verstellbar montiert. An den oberen Hinterradstreben 17 ist ein üblicher Gepäckträger 21 fixiert.

Ein halbkreisförmig gekrümmtes Rohr mit einem dem Radius des Doppelrahmens 10 entsprechenden Radius bildet einen Überrollbügel 22, der mit seinen nach unten weisenden freien Endbereichen am Doppelrahmen 10 fixiert werden kann, beispielsweise durch Einstecken, Verrasten, Ver­ schrauben od. dgl. Dabei kann der Überrollbügel 22 ent­ sprechend den beiden Rahmenrohren 11, 12 ebenfalls aus zwei parallelen Rohren bestehen. Der Überrollbügel 22 bildet dann zusammen mit dem Doppelrahmen 10 eine Art Sicherheitskabine. Der Betrieb des Fahrrads ist selbstver­ ständlich auch ohne Überrollbügel 22 möglich.

Parallel und zwischen den unteren Hinterradstreben 19 ist ein flaches, langgestrecktes Getriebegehäuse 23 montiert. Dieses ist gemäß Fig. 2 zwischen den beiden Rahmenrohren 11, 12 fixiert, beispielsweise verschraubt. Am hinteren Endbereich ist das Getriebegehäuse 23 mit den oberen Hinterradstreben 17 fest verbunden, beispielsweise eben­ falls verschraubt. Bei entsprechend stabiler Ausführung des Getriebegehäuses 23 können die unteren Hinterrad­ streben 19 auch entfallen.

Das im Horizontalschnitt dargestellte Getriebegehäuse 23 enthält ein Zahnradgetriebe 24 zur Übertragung der Kraft bzw. der Antriebsbewegung von einer Pedalwelle 25 am vorderen Bereich des Getriebegehäuses zum Hinterrad 18 des Fahrrads. Die Pedalwelle 25 ist in üblicher Weise an ihren beiden Enden mit Tretkurbeln 26 versehen und trägt ein drehfest mit ihr verbundenes erstes Zahnrad 27. Dieses greift in das kleinere Zahnrad 28 eines ersten Doppelzahn­ rads 29 ein. Das größere Zahnrad 30 dieses ersten Doppel­ zahnrads 29 greift wiederum in das kleinere Zahnrad 31 eines zweiten Doppelzahnrads 32 ein, dessen größeres Zahn­ rad 33 wiederum in das kleinere Zahnrad 34 eines dritten Doppelzahnrads 35 eingreift. Das größere Zahnrad 36 greift in ein weiteres Zahnrad 37 ein, das über einen Freilauf 38 mit der Antriebsachse 39 des Hinterrads 18 verbunden ist. Der Freilauf 38 enthält in an sich bekannter Weise eine Rücktritt-Bremseinrichtung.

Sämtliche Zahnräder sind in einer Reihenanordnung zwischen der Pedalwelle 25 und der Antriebsachse 39 im Getriebe­ gehäuse 23 untergebracht und in dessen Seitenwandungen gelagert. Hierzu dienen zur Vereinfachung nicht darge­ stellte Wälzlager, beispielsweise Kugellager, die in oder an den Wandungen des Getriebegehäuses 23 angeordnet sein können. Im Falle der Antriebsachse 39 und der Pedalwelle 25 sind außen am Getriebegehäuse 23 angeordnete Wälzlager 40 dargestellt. Auch diese können innerhalb des Getriebe­ gehäuses 23 oder in den Wandungen integriert angeordnet sein.

Das als Ausführungsbeispiel dargestellte Zahnradgetriebe 24 weist eine relativ hohe Übersetzung auf. Selbstver­ ständlich kann die Übersetzung im Einzelfalle so gewählt werden, wie es den Erfordernissen entspricht. Es ist auch möglich, das Zahnradgetriebe 24 als schaltbares Getriebe mit mehreren Getriebegängen auszubilden, wie dies bei Kraftfahrzeugen bekannt ist, oder aber im oder am Freilauf 38 eine bei Fahrrädern bekannte Nabenschaltung anzubringen.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, zwei parallele Zahnradgetriebe 24 in einem doppelten Getriebegehäuse oder in zwei Getriebegehäusen anzuordnen, wobei eine Umschalt­ einrichtung zur Umschaltung zwischen diesen beiden Zahn­ radgetrieben 24 vorgesehen ist.

Die erfindungsgemäße, als Zahnradgetriebe 24 ausgebildete Übertragungsvorrichtung ist selbstverständlich nicht nur für Fahrräder einsetzbar, sondern auch für motorisierte Zweiräder, wie Mopeds und Motorräder. Zusätzlich oder an­ stelle der Pedalwelle 25 und der Tretkurbeln 26 tritt dann eine Brennkraftmaschine, wobei anstelle der Pedalwelle 25 dann die Abtriebswelle der Brennkraftmaschine oder eine von dieser Abtriebswelle angetriebene Welle tritt.

Das erste, als Antriebszahnrad dienende Zahnrad 27 kann in weiterer Abwandlung auch mit einer Schwungmasse versehen sein, um kurzzeitige Laständerungen im Fahrbetrieb auszu­ gleichen.

Weiterhin kann ein elektrischer Generator im oder am Getriebegehäuse 23 zur Stromversorgung der Beleuchtung od. dgl. des Zweiradfahrzeugs vorgesehen sein.

Das Getriebegehäuse 23 ist als hermetisch gekapseltes Getriebegehäuse ausgebildet und kann mit einem Getriebeöl oder einem anderen Schmiermittel gefüllt sein. Einfüll- und Auslaßöffnungen sind zur Vereinfachung nicht darge­ stellt.

Zusätzlich zum Überrollbügel 22 können zum weiteren Schutz des Fahrers auch noch nicht dargestellte Seitenbügel vor­ gesehen sein. Weiterhin können Vorrichtungen vorgesehen sein, mit denen sich der Fahrer am Sattel 20 anschnallen kann, um ein Herausschleudern zu verhindern.

Weitere übliche Komponenten von Zweirädern, wie Beleuch­ tung und Handbremsen, sind zur Vereinfachung nicht darge­ stellt, sind jedoch selbstverständlich in an sich be­ kannter Weise verwendbar.

Der beschriebene Doppelrahmen 10 eignet sich zwar in be­ sonderem Male für die Kombination mit dem erfindungsge­ mäßen Zahnradgetriebe 24 bzw. Getriebegehäuse 23, jedoch können diese prinzipiell auch für herkömmliche Fahrräder und herkömmliche Rahmen eingesetzt werden.

Anstelle der Doppelzahnräder 29, 32, 35 des Zahnradge­ triebes 24 können selbstverständlich auch einfache Zahn­ räder treten.

Claims (15)

1. Zweiradfahrzeug, insbesondere Fahrrad, mit einer Antriebseinrichtung im unteren mittleren Bereich des Zweiradfahrzeugs, deren Antriebsbewegung mittels einer Übertragungsvorrichtung auf eines der beiden Räder über­ tragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Übertragungs­ einrichtung ein Zahnradgetriebe (24) vorgesehen ist.

2. Zweiradfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Zahnradgetriebe (24) mehrere Zahnräder (27-37) in einer Reihenanordnung aufweist, die sich von der Antriebseinrichtung (25, 26) bis zur Antriebsachse (39) des angetriebenen Rads (18) erstreckt.

3. Zweiradfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Zahnradgetriebe (24) in einem lang­ gestreckten, geschlossenen Gehäuse (23) angeordnet ist.

4. Zweiradfahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das als Flachgehäuse ausgebildete Gehäuse (23) an oder zwischen zwei parallelen Rahmenrohren (11, 12) des Zweiradfahrzeugs fixiert ist.

5. Zweiradfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Fahrgestell im wesentlichen aus den beiden parallellen halbkreisartig gekrümmten Rahmen­ rohren (11, 12) besteht, deren nach oben weisende End­ bereiche auf der einen Seite die Lenkanordnung und Radaufhängung (13, 14, 16) für das vordere Rad (15) und auf der anderen Seite die Radaufhängung (17) für das hintere Rad (18) halten.

6. Zweiradfahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß wenigstens ein im wesentlichen halbkreis­ förmiger Überrollbügel (22) mit nach unten weisenden End­ bereichen mit den parallelen Rahmenrohren (11, 12) verbindbar oder verbunden ist.

7. Zweiradfahrzeug nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Antriebs­ welle (25) der Antriebseinrichtung (26) quer zur Längs­ richtung des Zahnradgetriebes (24) durch ein erstes Zahn­ rad (27) desselben erstreckt.

8. Zweiradfahrzeug nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Antriebs­ welle (39) des angetriebenen Rads (18) quer zur Längs­ richtung des Zahnradgetriebes durch das letzte Zahnrad (37) derselben und/oder durch eine mit dem letzten Zahnrad (37) verbundene Freilaufeinrichtung (38) erstreckt.

9. Zweiradfahrzeug nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Antriebseinrichtung (26) ein Pedal­ antrieb ist und die Freilaufeinrichtung (38) mit einer Rücktrittbremse versehen ist.

10. Zweiradfahrzeug nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnradgetriebe (24) eine Gangschalteinrichtung besitzt oder mit einer solchen verbunden ist.

11. Zweiradfahrzeug nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß wenigstens zwei parallele Zahnradgetriebe­ anordnungen mit unterschiedlicher Getriebeübersetzung vorgesehen sind, und daß eine Umschalteinrichtung zum Umschalten zwischen diesen Zahnradgetriebeanordnungen vor­ gesehen ist.

12. Zweiradfahrzeug nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Zahnräder des Zahnradgetriebes (24) mit einer Schwungmasse versehen ist.

13. Zweiradfahrzeug nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnräder (27-37) des Zahnradgetriebes (24) in doppelten Wälzlagern ge­ lagert sind.

14. Zweiradfahrzeug nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnräder (29, 33, 35) wenigstens teilweise als konzentrische Doppelzahn­ räder ausgebildet sind.

15. Zweiradfahrzeug nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrischer Generator zur Stromversorgung im oder am Gehäuse (23) des Zahnradgetriebes (24) integriert ist.