DE29621070U1 - Bicycle pedal or pedal for actuating a crank mechanism - Google Patents

Description

Fahrradpedal oder Pedal zur Tätigung eines Kurbeltriebes Bicycle pedal or pedal for operating a crank mechanism

BeschreibungDescription

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrradpedal oder ein Pedal zur Tätigung eines Kurbeltriebes, das eine Pedalachse aufweist, die an einem Kurbelarm angebracht ist, sowie einen Pedalkörper, der drehbar an der Pedalachse getragen ist.
Die Wirkungsweise des bisher üblichen Pedals wird nun am Beispiel des Fahrradfahrens erläutert. Ein herkömmliches Fahrradpedal weist eine Pedalachse auf, an dem der Pedalkörper, in beide Richtungen ohne Begrenzung drehbar, gelagert ist. In Verbindung mit einer Vorrichtung zur Befestigung eines Fahrradschuhs am Pedalkörper ermöglicht es beim Radfahren, dem Kurbeltrieb zusätzlich zur Druckphase, d. h. Treten des Pedals nach unten, eine Zugphase, d. h. Ziehen des Pedals nach oben, sowie eine Schiebephase zur Überwindung des Totpunkts bei senkrecht stehenden Tretkurbeln, folgen zu lassen. Dabei ist der Radfahrer bemüht, während der unterschiedlichen Bewegungsphasen mit der daraus resultierenden wechselnden Beanspruchung verschiedenerThe present invention relates to a bicycle pedal or a pedal for operating a crank drive, which has a pedal axle attached to a crank arm and a pedal body rotatably supported on the pedal axle.
The way the pedal used to date works is now explained using the example of cycling. A conventional bicycle pedal has a pedal axle on which the pedal body is mounted, which can be rotated in both directions without limitation. In conjunction with a device for attaching a cycling shoe to the pedal body, this makes it possible to have the crank drive follow not only the pressure phase, i.e. pressing the pedal downwards, but also a pulling phase, i.e. pulling the pedal upwards, as well as a pushing phase to overcome the dead center with vertical cranks. The cyclist tries to keep his balance during the different phases of movement with the resulting changing stress on different

Muskeln, den aufzuwendenden Krafteinsatz im Laufe einer vollständigen Kurbelumdrehung mögliehst gleichmäßig und ausgeglichen zu gestalten. Dieses Bestreben wird im Radsport unter dem Begriff „runder Tritt" geführt. Daß dieser nur bedingt möglich ist, liegt vor allem an der schlechten Kraftübertragung während des Übergangs von der Druckphase in die Zugphase (Totpunkt).Muscles to make the force exerted during a complete crank rotation as even and balanced as possible. This aim is referred to in cycling as a "smooth pedal stroke". The fact that this is only possible to a limited extent is mainly due to the poor power transmission during the transition from the push phase to the pull phase (dead center).

Ausgehend von diesem weit zurückliegenden Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das bekannte Fahrradpedal oder ein Pedal zur Tätigung eines Kurbeltriebes dahingehend weiterzubilden, daß es die Möglichkeit zur Übertragung eines Drehmoments axial zur Pedalachse, und somit axial zur Kurbelachse, in einer bestimmten relativen Winkelstellung von PedalkörperBased on this far-removed state of the art, the invention is based on the task of further developing the known bicycle pedal or a pedal for operating a crank drive in such a way that it provides the possibility of transmitting a torque axially to the pedal axis, and thus axially to the crank axis, in a certain relative angular position of the pedal body

und Kurbel schafft, beispielhaft am Fahrrad derart, daß der Pedalkörper durch eine Arretierung an der Drehung in gleicher Richtung wie die Kurbel gehindert wird, und zusammen mit der starren Sohle des befestigten Fahrradschuhs und dem Bein des Radfahrers einen vorteilhaften Hebelarm bewirkt, der den Totpunkt leichter überwinden läßt. Dabei ist die Arretierung nur auf eine der beiden Drehrichtungen des Pedals beschränkt und stellt sich nur in der unteren Totpunktstellung des Kurbelarmes ein, bei weiterer Drehung der Kurbei ist die Kraftübertragung nur solange gegeben, wie das Pedal keine Relativbewegung zur Kurbel ausübt.and crank, for example on a bicycle, in such a way that the pedal body is prevented from rotating in the same direction as the crank by a lock, and together with the rigid sole of the attached cycling shoe and the cyclist's leg, creates an advantageous lever arm that makes it easier to overcome the dead center. The lock is only limited to one of the two directions of rotation of the pedal and only occurs in the bottom dead center position of the crank arm; with further rotation of the crank, the power transmission is only possible as long as the pedal does not exert any relative movement to the crank.

Das hat die vorteilhafte Wirkung zur Folge, daß z. B. das Hochziehen eines Fahrradpedals in Rücktrittbewegung, wie es zum sicheren Fahren in Kurvenlage oder zum Vorbeifahren oder Überspringen von Hindernissen unabdingbar ist, nach wie vor möglich ist.This has the advantageous effect that, for example, pulling up on a bicycle pedal while backpedaling, which is essential for safe riding in curves or for riding past or jumping over obstacles, is still possible.

Gelöst wird diese Aufgabe im wesentlichen durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale.This problem is solved essentially by the features specified in the characterizing part of patent claim 1.

Erreicht wird die Möglichkeit der Kraftübertragung in einer bestimmten relativen Winkelstellung von Pedalkörper und Kurbel durch eine Koppelung von Pedalkörper zu Pedalachse dahingehend, daß sich am von der Kurbel abgewandten Ende der Pedalachse zwei Formstücke, beispielhaft eine Kupplungsschnecke, befinden, eines auf der Stirnseite an der Pedalachse angebracht, das andere gegenüberliegend in einer Führung im Pedalkörper. Das pedalkörperseitliehe Formstück wird über eine Federkraft auf das Formstück der Pedalachse gedrückt. Die Formstücke sind derart ausgebildet, daß sie in der gleichsinnigen Drehrichtung des Pedalkörpers mit der Kurbel an einer Position eine Verbindung eingehen, die die Relativbewegung von Pedalachse und Pedalkörper verhindert. Im entgegengesetzten Drehsinn gleiten die Formstücke.The possibility of power transmission in a certain relative angular position of the pedal body and crank is achieved by coupling the pedal body to the pedal axle in such a way that two shaped pieces, for example a coupling worm, are located at the end of the pedal axle facing away from the crank, one attached to the front of the pedal axle, the other opposite in a guide in the pedal body. The shaped piece on the side of the pedal body is pressed onto the shaped piece of the pedal axle by a spring force. The shaped pieces are designed in such a way that when the pedal body rotates in the same direction, they connect to the crank at a position that prevents the relative movement of the pedal axle and the pedal body. When the direction of rotation is opposite, the shaped pieces slide.

Nach einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wirkt der Arretierungsmechanismus radial auf die Pedalachse derart, daß ein Formstück z.B. ein Stift oder Bolzen über eine Federkraft aus einer Führung im Pe-According to another preferred embodiment of the invention, the locking mechanism acts radially on the pedal axis in such a way that a shaped piece, e.g. a pin or bolt, is pushed out of a guide in the pedal axis by means of a spring force.

dalkörper sich auf die Achse drückt, die an dieser Stelle derart ausgebildet ist, daß es in der gleichsinnigen Drehrichtung des Pedalkörpers mit der Kurbel an einer Position eine Verbindung eingehen, die die Relativbewegung von Pedalachse und Pedalkörper verhindert. Im entgegengesetzten Drehsinn gleitet das Formstück über die Welle.dal body presses itself onto the axle, which is designed at this point in such a way that in the same direction of rotation of the pedal body it connects with the crank at a position that prevents the relative movement of the pedal axle and pedal body. In the opposite direction of rotation the shaped piece slides over the shaft.

Gemäß einer weiteren Besonderheit der Erfindung wirkt der Arretiermechanismus derart, daß am inneren Ende der Pedalachse zur Kurbel hin zwischen Kurbel und Pedalkörper, die Achse so ausgebildet ist, daß ein Formstück mittels einer Federkraft aus einer Führung im Pedalkörper oder in der Kurbel an diese angedrückt wird. Die Form der Pedalachse ist derart gestaltet, daß es in der gleichsinnigen Drehrichtung des Pedalkörpers mit der Kurbel an einer Position eine Verbindung eingeht, die die Relativbewegung von Pedalachse und Pedalkörper oder Kurbel verhindert. Im entgegengesetzten Drehsinn gleitet das Formstück über die an dieser Stelle dafür gesondert ausgebildete Achse.According to a further special feature of the invention, the locking mechanism works in such a way that at the inner end of the pedal axle towards the crank between the crank and the pedal body, the axle is designed in such a way that a shaped piece is pressed against it by means of a spring force from a guide in the pedal body or in the crank. The shape of the pedal axle is designed in such a way that in the same direction of rotation of the pedal body it forms a connection with the crank at a position that prevents the relative movement of the pedal axle and the pedal body or crank. In the opposite direction of rotation, the shaped piece slides over the axle specially designed for this purpose at this point.

Während Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben wurden, ist die Erfindung nicht auf dessen speziellen Aufbau beschränkt, der lediglich bevorzugte Beispiele und nicht eine Beschränkung bilden soll.While embodiments of the invention have been described, the invention is not limited to the specific construction thereof, which is intended to be merely preferred examples and not a limitation.

Anhand der schematischen Darstellung in Abb. 1 und 2 wird die Wirkungsweise der Erfindung verdeutlicht, wobei die mit M und F gekennzeichneten Pfeile das auftretende Drehmoment bzw. Kraft zeigen. Weitere Pfeile in Abb. 2 stellen den möglichen Spielraum der Drehrichtung des Pedalkörpers (&Lgr; dar, wobei A die freie Drehrichtung ohne Begrenzung und B den Endpunkt bei endgegengesetztem Drehsinn bezeichnet.The schematic representation in Fig. 1 and 2 illustrates the mode of operation of the invention, with the arrows marked M and F showing the torque or force that occurs. Further arrows in Fig. 2 show the possible range of the direction of rotation of the pedal body (Λ) , where A indicates the free direction of rotation without limitation and B the end point for the opposite direction of rotation.

Abb. 1 zeigt in der Position a) und b) exemplarisch die relative Stellung von Pedal zu Kurbel, bei der die Arretierung wirkt und ein Drehmoment M auf die Pedalachse (3) und somit auf die Kurbelachse (i) überträgt. Position a) entspricht dem unteren Totpunkt.Fig. 1 shows in positions a) and b) the relative position of pedal to crank, in which the locking mechanism acts and transmits a torque M to the pedal axle (3) and thus to the crank axle (i) . Position a) corresponds to the bottom dead center.

Claims (5)

Fahrradpedal oder Pedal zur Tätigung eines Kurbeltriebes SchutzansprücheBicycle pedal or pedal for operating a crank mechanism Protection claims 1. Fahrradpedal oder ein Pedal zur Tätigung eines Kurbeltriebes, mit einem Kurbelarm und einem Antriebskörper, der um eine Drehachse an dem Kurbelarm gelagert ist, gekennzeichnet durch1. Bicycle pedal or a pedal for operating a crank mechanism, with a crank arm and a drive body which is mounted on the crank arm around an axis of rotation, characterized by eine Vorrichtung zur Übertragung eines Drehmomentes von dem Antriebskörper auf den Kurbelarm bei einer oder mehreren vorgegebenen Winkelstellungen von Antriebskörper zu Kurbelarm derart, dajS bei der einen oder den mehreren Winkelstellungen eine Rotationssperre zwischen Antriebskörper und Kurbelarm eintritt, welche eine gleichsinnige Drehung des Antriebskörper zum Kurbelarm verhindert, eine ungleichsinnige Drehung jedoch zuläßt.a device for transmitting a torque from the drive body to the crank arm at one or more predetermined angular positions from drive body to crank arm such that at the one or more angular positions a rotation lock occurs between the drive body and crank arm, which prevents a rotation in the same direction of the drive body to the crank arm, but allows a rotation in the opposite direction. 2. Pedal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dajß eine Koppelung von Pedalkörper zu Pedalachse dahingehend erreicht wird, indem sich am von der Kurbel abgewandten Ende der Pedalachse zwei Formstücke, beispielhaft eine Kupplungsschnecke, befinden, eines auf der Stirnseite an der Pedalachse angebracht, das andere gegenüberliegend in einer Führung im Pedalkörper. Das Formstück seitlich am Pedalkörper wird über eine Federkraft auf das die Pedalachse gedrückt. Die Formstücke sind derart ausgebildet, dajS sie in der gleichsinnigen Drehrichtung des Pedalkörpers mit der Kurbel an einer Position eine Verbindung eingehen, die die Relativbewegung von Pedalachse und Pedalkörper verhindert. Im entgegengesetzten Drehsinn gleiten die Formstücke.2. Pedal according to claim 1, characterized in that a coupling of the pedal body to the pedal axle is achieved in that two shaped pieces, for example a coupling worm, are located at the end of the pedal axle facing away from the crank, one attached to the front side of the pedal axle, the other opposite in a guide in the pedal body. The shaped piece on the side of the pedal body is pressed onto the pedal axle by a spring force. The shaped pieces are designed in such a way that in the same direction of rotation of the pedal body they form a connection with the crank at a position that prevents the relative movement of the pedal axle and the pedal body. In the opposite direction of rotation, the shaped pieces slide. 3. Pedal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dajS der Arreüerungsmechanismus radial auf die Pedalachse derart wirkt, indem ein Formstück, z.B. ein Stift oder Bolzen über eine Federkraft aus einer Führung im Pedalkörper sich auf die Achse drückt, die an dieser Stelle derart ausgebildet ist, daj3 es in der gleichsinnigen Drehrichtung3. Pedal according to claim 1, characterized in that the locking mechanism acts radially on the pedal axis in such a way that a shaped piece, e.g. a pin or bolt, presses itself onto the axis via a spring force from a guide in the pedal body, which is designed at this point in such a way that it rotates in the same direction des Pedalkörpers mit der Kurbel an einer Position eine Verbindung eingeht, die die Relativbewegung von Pedalachse und Pedalkörper verhindert. Im entgegengesetzten Drehsinn gleitet das Formstück über die Welle.of the pedal body with the crank at a position that prevents the relative movement of the pedal axis and the pedal body. In the opposite direction of rotation, the shaped piece slides over the shaft. 4. Pedal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daj3 der Arretiermechanismus derart wirkt, indem am inneren Ende der Pedalachse zur Kurbel hin zwischen Kurbel und Pedalkörper, die Achse so ausgebildet ist, daß ein Formstück mittels einer Federkraft aus einer Führung im Pedalkörper oder in der Kurbel an diese angedrückt wird. Die Form der Pedalachse ist derart gestaltet, daj3 es in der gleichsinnigen Drehrichtung des Pedalkörpers mit der Kurbel an einer Position eine Verbindung eingeht, die die Relativbewegung von Pedalachse und Pedalkörper oder Kurbel verhindert. Im entgegengesetzten Drehsinn gleitet das Formstück über die Welle.4. Pedal according to claim 1, characterized in that the locking mechanism works in such a way that at the inner end of the pedal axle towards the crank between the crank and the pedal body, the axle is designed in such a way that a shaped piece is pressed against it by means of a spring force from a guide in the pedal body or in the crank. The shape of the pedal axle is designed in such a way that in the same direction of rotation of the pedal body it forms a connection with the crank at a position that prevents the relative movement of the pedal axle and the pedal body or crank. In the opposite direction of rotation, the shaped piece slides over the shaft. 5. Pedal nach Ansprüchen 2,3,4, dadurch gekennzeichnet, daß die Position der Arretierung einstellbar ist.5. Pedal according to claims 2, 3, 4, characterized in that the position of the locking device is adjustable.