DE2011840A1

DE2011840A1 - Transmissionsvorrichtung

Info

Publication number: DE2011840A1
Application number: DE19702011840
Authority: DE
Inventors: Arieh Tel-Aviv: Davidovitch Jecheskel Ramat-Gan; Solomon (Israel)
Original assignee: The British & Foreign Tobacco Co., Ltd., London
Priority date: 1969-03-13
Filing date: 1970-03-12
Publication date: 1970-10-01
Also published as: US3633938A; IL34028A; JPS4925698B1; IL34028A0; GB1309751A

Description

PATENTANWÄLTE TELEFON: SAMM¹SL-NR. 22 S3-41 TELEGRAMME: ZUMPAT POSTSCHECKKONTO: MÖNCHEN 91139

BANKKONTO: BANKHAUS H. AUFHKUSER

β MDNOHEN 2,

THE BRITISH & FOREIGN TOBACCO CO. LTD.

London / Großbritannien

Tran smi ssi cn svorri chtung

Die Erfindung betrifft eine Transmissionsvorrichtung für die Umwandlung einer hin- ur:d hergehenden Bewegung in eine Drehbewegung, die mit Einrichtungen zur Einstellung des Übersetzungsverhältnisses versehen ist. Die Erfindung betrifft insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, eine Übertragungseinrichtung für Fahrzeuge, beispielsweise pedalgetriebene Fahrräder und dergleichen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Übertragungsvorrichtung zur Umwandlung einer hin- und hergehenden Bewegung in eine Drehbewegung zu schaffen, die mit Einrichtungen zur Einstellung des Übersetzungsverhältnisses versehen ist.

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Die erfindungsgemäße Übertragungsvorrichtung zur Umwandlung einer hin- und hergehenden Bewegung in eine Drehbewegung zeichnet sich aus durch einen kippbaren Antriebshebel, der mit einem drehbaren Element gekuppelt werden kann, durch ein erstes kippbares Kupplungsteil, das mit einem hin-und hergehenden Element gekuppelt werden kann, durch ein zweites Kuppelteil, das am Antriebshebel angelenkt ist, durch eine von einem der Kupplungsteile getragene gekrümmte Führung, durch ein durch das andere Kupplungsteil getragenes Führungs-Eingriffsteil, durch Einrichtungen, durch die die Kupplungsteile miteinander gekuppelt sind, so daß das zweite Kupplungsteil gegenüber dem ersten Kupplungsteil zum Kippunkt hin undr>von diesem weg verschoben werden kann, und durch eine Einrichtung zur Einstellung des Übersetzungsverhältnisses, die mit dem zweiten Kupplungsteil gekuppelt ist und die Verschiebung bewirkt«

Die Einstelleinrichtung kann manuell betätigt sein, so daß das Übersetzungsverhältnis beliebig und auf die gewünschte Weise eingestellt werden kann. Ferner kann die Einstelleinrichtung auch automatisch entsprechend der Drehzahl der Drehbewegung einstellbar sein· Beispielsweise kann die Einstelleinrichtung einen Drehzahlregler aufweisen, der auf die Drehbewegung anspricht.

Durch die manuelle oder automatische Betätigung der Einielleinrichtung wird der Anlenk- bzw. Kippunkt der beiden Kupplungsteile zum Kippunkt des letzteren hin oder von diesem weg verschoben. Der Hub der Kippbewegung des hin- und hergehenden Elementes wird dadurch verringert oder erhöht, so daß die Antriebsdrehvsdhl dei> drehbar en ElemeiiLes entsprechend niedriger oder höher ist. Bei einer automatischen Einstelleinrichtung, beispielsweise einem Drehzahlregler, wird das Übersetzungsverhältnis von selbst eingestellt·

Bei der Anwendung bei einem Fahrrad ist d»r gekrümmte Hebel starr mit einem hin- und hergehenden Pedal gekuppelt, während der Antriebshebel mit einer Kette und einem Antriebsmechanismus

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mit Kettenzahnrädern gekuppelt ist, um das Hinterrad des Fahrrades anzutreiben. Durch die Auf- und Abbewegung des Pedals wird' das Fahrrad angetrieben und diese hin— und hergehende Bewegung erfordert weniger Kraft als bekannte Antriebseinrichtungen, bei denen die Pedale gedreht werden. Die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung ist daher wesentlich wirkungsvoller. Ferner kann das Übersetzungsverhältnis gegenüber dem angetriebenen Rad beliebig manuell durch ein "Wechselgetriebe" oder automatisch entsprechend der erreichten Geschwindigkeit und der Art des Geländes, beispielsweise mittels eines Drehzahlreglers eingestellt werden.

Anhand der in der beigefügten Zeichnung dargestellten beispieisweisen Ausführungsform wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische .Ansicht eines mit eiuer erfindungsgemäßen Übertragungseinrichtung versehenen Fahrrades;

Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht der in Fig. 1 gezeigten Übertragungsvorrichtung ;und

Fig. 3 eine zum Teil geschnittene Ansicht eines in der Übertragungsvorrichtung der Fig. 1 und 2 enthaltenen Zentrifugal- | reglers.

Das in Fig. 1 gezeigte Fahrrad weist einen Rahmen 1, ein Vorderrad 2 und ein Hinterrad 3 auf. Zwei hin- und herbewegbare

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kuppelt, der im Rahmen 1 des Fahrrades gelagert ist. An dem Axialzapfen 5 ist ein Segment 6 starr angebracht, das ein erstes Kupplungsteil bildet und eine gezackte obere Kante aufweist, die eine Führung bildet. Ein ein zweites Kupplungsteil bildender Kupplungshebel 7 ist in zwei Teile unterteilt, und zwar einen größeren Teil 7a und einen kleineren Teil 7b. Das

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freie Ende des größeren Teils 7a trägt einen Stift 8, der ein Eingriffsteil in die Führung bildet und auf der oberen gezackten Kante-des Segmentes 6 aufliegt. An einem Zwischenteil desselben ist auf einer Kippachse 12 ein Antriebshebel 10 angelenkt, wobei die Kippachse im Rahmen 1 des Fahrrades gelagert und an einem Ende mittels eines Zapfens 11 mit dem Kupplungshebel 7 schwenkbar gekuppelt ist, der an der Verbindung der Hebelteile 7a und 7b liegt.

Auf einer im Rahmen 1 gelagerten Achse 15 ist ein Kettenzahnrad 14 befestigt, und zwar so, daß sich die Achse 15 mit dem Kettenoder Antriebszahnrad 14 dreht, wenn dieses im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird. Bei der Rückbewegung des Kettenzahnrades 14 im Uhrzeigersinn ist dieses nicht mit der Achse 15 gekuppelt. Das heißt, es ist hier also ein sogenannter Freilauf vorgesehen. Das Kettenzahnrad 14 ist mit einer nicht gezeigten Vorspannfeder versehen, so daß seine Bewegung im Gegenuhrzeigersinn gegen die Federwirkung erfolgt, es jedoch im Uhrzeigersinn mittels der Feder angetrieben wird. Statt eines derartigen Federmechanismus kann auch ein Zahnstangenantrieb vorgesehen sein.

Auf der Achse 15 ist ferner ein mit dieser drehbares großes Kettenzahnrad 16 befestigt, das über eine Kette 17 mit einem kleinen Kettenzahnrad 18 gekuppelt ist, das auf der Welle des Hinterrades 3 verkeilt ist.

An einer vom Zapfen 11 entfernten Stelle ist am Ende des Antriebshebels 10 das eine Ende einer Kette 13 befestigt, die um den größten Teil des Umfanges des KetLenudiinrdues 14 laufL. Das andere Ende der Kette ist am Kettenzahnrad 14 verankert.

Innerhalb der Welle des Hinterrades 3 ist ein Drehzahlregler (Fig. 3) mit einem Fliehgewicht angeordnet. Dieser Drehzahlregler weist eine Spindel 19 auf, die gegenüber der Welle des Hinterrades entsprechend der Betätigung des Reglers 20 bei Änderung der Drehzahl des Hinterrades in Längsrichtung ver-

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schiebbar ist. Das mit einer Feder vorgespannte freie Ende der Spindel 19 liegt an einem Ende eines ersten Arms 21a eines Hebel s 21 an, der ferner einen zweiten Arm 21b und einen Steg 23 aufweist. Der Hebel 21 ist an einem Zapfen 22 an der Ecke zwischen dem Ann 21a und dem Steg 23 angelenkt und gegenüber dem Rahmen schwenkbar. Das freie Ende des Arms 21b ist kippbar mit einem Ende einer Verbindungsstange 9 gekuppelt, deren entgegengesetztes Ende am freien Ende des Kuppelhebelteils 7b angelenkt ist. - -

Im folgenden soll nunmehr die Arbeitsweise der Übertragungsund Antriebsvorriichtung beschrieben werden. Aus der Ruhelage wird das Pedal 4 in die in Fig· I mit gestrichelten Linien gezeigte Lage herabgedrückt. Dadurch wird das Segment 6 im Gegenunrzeigersinn in die ebenfalls in gestrichelten Linien gezeigte Lage verschwenkt· Dadurch wird der Kupplungshebel 7 nach oben verschoben, der den Antriebshebel 10 im Uhrzeigersinn um sei.ie Achse 12 in die in gestrichelten Linien gezeigte Lage schwenken läßt. Dadurch wird die Kette 13 nach unten gezogen und das kleine Kettenzahnrad 14 gegen seine Federvorspannung gedreht. Damit dreht sich die Achse 15 und das große Kettenzahnrad 16. Die Drehung des letzteren wird mittels der Kette 17 auf das Kettenzahnrad 18 übertragen, so daß sich also das Hinterrad des Fahrrades dreht.

Entlastet der Fahrer das Pedal 4, wenn es vollkommen herabgedrückt ist, so wird das Pedal durch eine nicht gezeigte Rückholfeder in seine obere Lage gebracht, so daß sämtliche Elemente der Übertia gungs- und Antriebseinrichtung wieder die in ausgezogenen Linien gezeigte Lage annehmen. Dabei dreht sich das kleine Kettenzahnrad 14 auf der Achse 15 unter dem Einfluß der Rückholfeder zurück. Diese Rückdrehung ist jedoch nicht mit einer umgekehrten Drehung der Achse 15 verbunden. Bei einem darauffolgenden Herabdrücken des Pedals 4 wird das Kettenzahn-

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rad 14 wieder im Gegenuhrzeigersinn gedreht. Diese Drehung wird in der oben beschriebenen Weise wieder auf das Hinterrad 3 des Fahrrades übertragen. Auf diese Weise v/ird die intermittierende hin- und hergehende Bewegung des Pedals 4 über eine intermittierende Drehung des kleinen Kettenzahnrades in eine kontinuierliche Drehung des Hinterrades 3 umgewandelt.

Bei steigender Drehzahl des Hinterrades 3 werden die Fliehgewichte des Drehzahlreglers 20 immer mehr nach außen verschoben, so daß die Spindel 19 gegen ihre Vorspannfeder gegen das Ende des Arms 21a des Hebels 21 gedrückt wird, so daß dieser um seinen Axialzapfen 22 schwenkt. Demzufolge wird die Verbindungsstange 9 in Längsrichtung verschoben, so daß der Kupplungshebel 7 um seinen Zapfen 11 geschwenkt wird. Damit gleitet der Stift 8 auf der gezackten Kante des Segmentes 6 um eine Strecke vom Axialzapfen 5 des Segmentes weg, die durch die Drehzahl des Hinterrades bestimmt ist. Die Krümmung des Segmentes 6 ist durch die Bahn des Stiftes 8 bestimmt. Die vergrößerte Verschiebung des Stiftes 8 vom Axialzapfen 5 hat zur Folge, daß, wenn das Pedal 4 herabgedrückt und das Segment um seinen Axialzapfen 5 geschwenkt wird, der nachfolgende Hub des Endes des Hebels 10, "das mit der Kette 13 gekuppelt ist, entsprechend vergrößert wird. Demzufolge wird das Kettenzahnrad 14 mit jedem Herabdrücken des Pedals 4 stärker gedreht und die Drehzahl des Hinterrades 3 wächst beim gleichen Hub des Pedals 4.

Auf diese Weise verstellt sich die Übersetzung der Übertragungsvorrichtung des Fahrrades selbst entsprechend der von diesem erreichten Geschwindigkeit· Dies machtwsich auch bei einem Hinauffahren auf einen Berg bemerkbar, da sich die dadurch bedingte Verringerung der Geschwindigkeit so auswirkt, daß durch die verringerte Drehzahl des Hinterrades bei gleichem Pedalhub die übertragene Kraft gesteigert wird.

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Die obere Kante des Segmentes 6 ist mit Zacken versehen, damit der Stift 8 während der Bewegung des Pedals nicht auf dem Hebel 6 gleitet.

Bei der hier speziell beschriebenen Ausführungsform wird die Selbsteinstellung des Übersetzungsverhältnisses mittels eines Fliehgewicht-Reglers 20 erreicht, dessen.Betätigungsspindel über einen Hebel 21 auf eine Verbindungsstange 9 wirkt. Es kann jedoch auch jeder andere geeignete Mechanismus verwendet werden, der entweder durch die Bewegung des Vorder- oder Hinterrades betätigt wird, und auf geeignete Weise mit der Verbin- | dungsstange gekuppelt werden kann. So ist beispielsweise in Fig. 2 mit strichpunktierten Linien eine andere auf die Geschwindigkeit ansprechende Einrichtung 20· gezeigt, die mittels einer Verbindungsstange 9* direkt mit dem Kupplungshebel 7 gekuppelt werden kann.

Ferner kann auch die gezeigte Ausführungsform, bei der das erste Kupplungsteil in Form des gekrümmten Hebels 6 eine Nockenoberfläche in Form der gekrümmten Kante aufweist und das zweite Kupplungsteil, d.h. der Kupplungshebel 7 den Nockenfolger in Form des Stiftes 8 crägt, umgedreht werden.

Ferner kann die Übertragungseinrichtung auch mit anderen An- " triebseinrichtungen als der speziell beschriebenen Antriebseinrichtung mit Kette und Kettenzahnrädern verwendet werden. Allgemein kann die erfindungsgemäße Übertragungseinrichtung auch bei anderen Fahrzeugen verwendet werden, bei spielsweise motorgetriebenen Fahrzeugen, sowie überall da, wo eine hin- und hergehende Bewegung in eine Drehbewegung umgesetzt werden soll, und wo das Übersetzungsverhältnis automatisch oder manuell eingestellt werden soll.

Eine manuelle Einstellung des Übersetzungsverhältnisses ist

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beispielsweise mittels eines Zahnrad-Wechselhebels möglich, der mit dem Kupplungshebel 7 gekuppelt ist, und mit dem der Kupplungshebel in geeigneter Weise verschoben werden kann.

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Claims

Patentansprüche

1. Übertragungsvorriehtung zur Umwandlung einer hin- und hergehenden Bewegung in eine Drehbewegung, gekennzeichnet durch einen kippbaren Antriebshebel (10), der mit einem drehbaren Element (14) gekuppelt werden kann, durch ein erstes kippbares Kupplungsteil (6), das mit einem hin- und hergehenden Element (4) gekuppelt v/erden kann, durch ein zweites Kupplungsteil (7), das am Antriebshebel (10) angelenkt ist, durch eine von einem der Kupplungsteile getragene gekrümmte Führung, durch ein durch das zweite Kupplungsteil getragene Führungs-Eingriffstail, durch Einrichtungen, 'durch die die Kupplungsteile miteinander gekuppelt sind, so daß das zweite Kupplungsteil gegenüber dem ersten Kupplungsteil zum Kipppunkt hin und von diesem weg verschoben werden kann, und durch eine Einrichtung (20) zur Einstellung des Übersetzungsverhältnisses, die mit dem zweiten Kupplungsteil (7) gekuppelt ist und die Verschiebung be- g wirkt. -

2. Übertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung durch eine gekrümmte Kante des ersten Kupplungsteils (6) gebildet ist, und daß äae Führung3 Eingriffeteii aus einem vom zweiten Kupplungsteil getragenen Stift (8) besteht.

3. Übertragungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gekrümmte Kante mit Zacken versehen ist. ,

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4. Übertragungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Kupplungsteil in einer

■ Zwischenstellung desselben schwenkbar mit dem Antriebshebel (10) gekuppelt ist und den Stift (8) an einem Ende trägt und am anderen Ende an der .Einstelleinrich-

. tung (20) angelenkt ist.

5. Übertragungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung (20) manuell betätigbar ist, so daß das Übersetzungsverhältnis willkürlich eingestellt werden kann.

6. Übertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung (20) einen Mechanismus aufweist, der auf die Drehbewegung anspricht und entsprechend der Geschwindigkeit der Drehbewegung eine Vorschiebung bewirkt.

7. Übertragungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der auf die Geschwindigkeit ansprechende Mechanismus (20) eine Spindel (19) aufweist, die entsprechend der Geschwindigkeit verschiebbar ist, und daß die Spindel über eine Verbindungsstange (9) mit dem zweiten Kupplungsteil (7) schwenkbar gekuppelt ist.

8. Übertragungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der auf die Geschwindigkeit ansprechende Mechanismus einen Fliehkraftregler aufweist.

9. PedaigetrieDenes Fahrrad mit einer Übertragungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Kupplungsteil (6) starr mit einem hin- und herbeweglichen Pedal (4) gekuppelt ist, und daß der Antriebshebel (10) über einen Ketten-Antriebsmechanismus mit einem Kettenzahnrad (14) gekuppelt ist.

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10. Fahrrad nach Anspruch. 9, .dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmechanismus ein erstes Kettenzahnrad (14), das auf einer Achse (15) befestigt ist und sich mit dieser in einer Richtung dreht und in der entgegengesetzten Richtung gegenüber der-Achse dreht, ein zweites und größeres Kettenzahnrad (16), das auf der Achse (15) verkeilt ist, und ein drittes Kettenzahnrad (18) aufweist, das mit einer Radwelle des Fahrrades verkeilt und mit dem zweiten Kettenzahnrad (16) über eine Antriebskette (17) gekuppelt ist, wobei der Antriebshebel an einem Ende einer weiteren Kette (13) befestigt ist, die um das erste Kettenzahnrad (14) läuft und an ihrem anderen Ende an diesem befestigt ist.

11. Fahrrad nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der auf die Geschwindigkeit ansprechende Mechanismus innerhalb der Radwelle liegt.

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