DE3235288C2

DE3235288C2 - Tretkurbelantrieb für ein Fahrrad

Info

Publication number: DE3235288C2
Application number: DE3235288A
Authority: DE
Inventors: Masashi Izumi Osaka Nagano
Original assignee: Shimano Industrial Co Ltd
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 1981-09-24
Filing date: 1982-09-23
Publication date: 1987-02-05
Also published as: DE3235288A1; US4446753A; FR2513208A1; FR2513208B1; JPS5846691U; JPS61314Y2

Abstract

Tretkurbel für ein Fahrrad mit einem in veränderbarer Winkelstellung in einer den jeweiligen Kurbelarm durchsetzenden Bohrung befestigten Pedalzapfen unter Verwendung von jeweils eine in bezug auf die Bohrung des Kurbelarms exzentrische Lagerbohrung für die Befestigung des Pedalzapfens sowie ein in Anlage an einer Seite des Kurbelarms bringbares Sitzteil aufweisenden ersten und zweiten Paßstücken, von denen wenigstens eines mit dem Pedalzapfen verschraubbar ist und zwischen wenigstens einem derselben und dem Kurbelarm eine Verdrehsicherung angeordnet ist, so daß die Paßstücke in veränderbarer Winkelstellung unverdrehbar in die den Kurbelarm durchsetzende Bohrung einsetzbar sind und durch eine Halteeinrichtung zusammengezogen werden, um die Sitzteile in feste Anlage am Kurbelarm zu bringen und damit den Pedalzapfen über die beiden Paßstücke fest mit dem Kurbelarm zu verbinden.

Description

Die Erfindung betrifft einen Tretkurbelantrieb für ein Fahrrad gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die bei einem Fahrrad-Tretkurbelantrieb wirksame Kurbellänge wird bestimmt von den Abständen der Achsen der Tretkurbelwelle und des Pedales.
Während man bei einfachen Fahrrädern diese Länge weitgehend von den übrigen Abmessungen abhängig macht, wird sie insbesondere bei einem Rennrad in Abhängigkeit von der Beinkraft des Fahrers verändert.
Dies wird in der Regel dadurch bewirkt, daß man die Kurbelarme auswechselt und durch andere mit einer anderen Kurbellänge ersetzt, es ist aber auch bereits ein Kurbelarm mit veränderlicher Kurbellänge gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt (FR-PS 7 20 834).
Bei diesem Kurbelarm ist der Durchmesser der Gewindebohrung zur Aufnahme der Pedalachse stark vergrößert, und es ist ein Adapter in diese Gewindebohrung eingeschraubt, welcher außermittig die kleinere Aufnahmebohrung für die Aufnahme des Gewindestücks der Pedalachse aufweist. Es ist somit durch Verdrehen des Adapters die wirksame Kurbellänge innerhalb einer Grenze veränderlich, welche der doppelten Exzentrizität der Aufnahmebohrung für das Gewindestück der Pedalachse in Bezug auf die Mitte der Bohrung des Kurbelarmes entspricht.
Die bekannte Tretkurbel weist ferner am Ende eines jeden Kurbelarmes eine Verdrehsicherung zwischen dem Adapter und dem Kurbelarm auf. Zu diesem Zweck weist der Kurbelarm an seinem Pedalende eine Verlängerung auf, welche bis zur Gewindebohrung für den Adapter durchgehend geschlitzt ist. Diese Verlängerung wird von einer querliegenden Spannschraube durchsetzt.
Wenn die Spannschraube angezogen wird, dann wird die Gewindebohrung für den Adapter verkleinert und soll diesen so festspannen, daß er weder durch während der Fahrt auftretende Schwingungen oder Stöße noch durch die von einem Radfahrer auf das Pedal in Drehrichtung des Adapters ausgeübte Kraft verdreht werden kann. Um dies zuverlässig zu bewirken, muß die Spannschraube die beiden Hälften der Kurbelarmverlängerung mit einer sehr hohen Kraft zusammendrücken und daher selbst einen solchen Durchmesser und ein solches Gewinde aufweisen, daß sie dieser hohen Kraft selbst standhält.
Die dementsprechend große Spannschraube erhöht nicht nur das Gewicht des Fahrrades, sondern ragt auch ungünstig vom Pedal ab, so daß sich der Radfahrer unter Umständen mit einem Hosenbein an der Spannschraube verfangen kann. Außerdem bildet die überstehende Spannschraube bei einem Sturz eine zusätzliche Verletzungsgefahr.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannte Tretkurbel nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dahingehend weiterzubilden, daß sie keine weit überstehenden Teile aufweist, andererseits aber mindestens die gleiche bzw. eine noch bessere Sicherung gegen Verdrehen aufweist.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Hierbei ist der Adapter erfindungsgemäß von zwei Paßteilen gebildet, welche von beiden Seiten der Bohrung des Kurbelarmes her sich in diese hinein erstrecken und jeweils einen flanschartigen Bund mit einem größeren Durchmesser aufweisen, mit welchem sie sich auf den Außenseiten des Kurbelarmes bzw. in Ansenkungen der Bohrungen abstützen.
Der Pedalzapfen ist mit seinem Gewindeteil durch die Aufnahmebohrung des einen Paßstücks hindurchgesteckt und in die als Muttergewinde ausgebildete Aufnahmebohrung des zweiten, von ihm abgewandten Paßstücks eingeschraubt, wobei sich die Pedalachse mit einem Bund auf dem ihm nächstgelegenen ersten Paßstück abstützt.
Beim Einstellen der Kurbellänge wird die Pedalachse durch die Aufnahmebohrung des ersten Paßteils hindurchgesteckt und in jene des zweiten Paßteils lose eingeschraubt. Dann werden die beiden Paßteile verdreht, bis die gewünschte Kurbellänge eingestellt ist. Zuletzt wird die Pedalachse mit ihrem Gewindeteil festgezogen. Dieses hat hierbei solche Abmessungen, daß es auch hohe Zugkräfte aufnehmen kann. Hierbei stützen sich die Paßteile mit ihrem flanschartigen Bund an den Außenflächen des Kurbelarmes bzw. in den Ansenkungen der Bohrung mit Reibschluß ab, so daß die beiden Paßstücke verdrehsicher befestigt sind.
Hierbei weist die erfindungsgemäße Tretkurbel die bei der bekannten Tretkurbel erforderliche, überstehende Spannschraube nicht auf, da sie durch das Gewindeende der Pedalachse ersetzt wird.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind den weiteren Ansprüchen entnehmbar.
Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht eines Kurbelarmes eines Tretkurbelantriebs in einer Ausführungsform der Erfindung unter Weglassung der Pedalachse,
Fig. 2 eine vergrößerte Teil-Schnittansicht der Befestigung eines Pedals an dem Kurbelarm nach Fig. 1, sowie
Fig. 3 und 4 entsprechende Schnittansichten der Befestigung eines Pedalzapfens in anderen Ausführungsformen der Erfindung.
In Fig. 1 und 2 erkennt man einen getrennt von einer Tretkurbelwelle gefertigten Kurbelarm 1, welcher an seinem für die Befestigung einer Pedalachse 2 bestimmten äußeren Ende von einer Bohrung 11 durchsetzt ist, deren Durchmesser größer ist als der der Pedalachse 2 und welche am inneren Umfang eine Keilnutverzahnung 12 als Teil einer Verdrehsicherung aufweist.
Die Pedalachse 2 hat an einem Ende ein Außengewindestück 21, an welches sich ein verdicktes Kopfteil 22 mit einer Kugellager-Laufrille 23 anschließt. Das Kopfteil 22 hat am äußeren Umfang seitliche Abflachungen 22 a für den Ansatz eines Werkzeugs zum Einschrauben des Gewindestücks 21 in ein nachstehend beschriebenes Paßstück. Auf der Pedalachse 2 ist mittels zweier Kugellager 24 ein Pedalkörper 25 drehbar gelagert.
Für die in bezug auf den Mittelpunkt der Bohrung 11 verstellbare Befestigung der Pedalachse 2 am Kurbelarm 1 sind ein erstes und ein zweites Paßstück 3 bzw. 4 vorhanden.
Das erste Paßstück 3 ist von der Befestigungsseite der Pedalachse 2 her verdrehbar in die Bohrung 11 des Kurbelarms 1 einsetzbar und hat einen scheibenförmigen Körper 31 mit einer in bezug auf die Bohrung 11 exzentrischen ersten Lagerbohrung 32 für die Aufnahme der Pedalachse 2, sowie ein am äußeren Ende des scheibenförmigen Körpers 31 am Umfang desselben geformtes Sitzteil 33, dessen Durchmesser größer ist als der der Bohrung 11, und welches an einer Seite 1 a des Kurbelarms 1 in Anlage bringbar ist.
Das zweite Paßstück 4 ist von der der Befestigungsseite der Pedalachse 2 gegenüberliegenden Seite her in die Bohrung 11 einsetzbar und hat, ähnlich wie das erste Paßstück, einen scheibenförmigen Körper 41 mit einer exzentrischen zweiten Lagerbohrung 42 und einem an der gegenüberliegenden Seite 1 b des Kurbelarms 1 in Anlage bringbaren zweiten Sitzteil 43.
In der in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform hat das zweite Paßstück 4 am äußeren Umfang des scheibenförmigen Körpers 41 eine Keilnutverzahnung 44 für den Eingriff mit der Keilnutverzahnung 12 am inneren Umfang der Bohrung 11, und die zweite Lagerbohrung 42 ist als Gewindebohrung ausgeführt.
Die Sitzteile der in Fig. 1 und 2 dargestellten ersten und zweiten Paßstücke 3 bzw. 4 sind als kreisförmige Flansche 33 bzw. 43 ausgeführt, welche in die Bohrung 11 an beiden Seiten 1 a bzw. 1 b des Kurbelarmes 1 umgebenden, ringförmigen Aussparungen 13 bzw. 14 Aufnahme finden, so daß die Außenseiten der Sitzteile 33 und 43 bündig mit den Außenseiten 1 a bzw. 1 b des Kurbelarms 1 verlaufen. Eine in Fig. 1 mit 15 bezeichnete Bohrung dient der Befestigung des Kurbelarmes 1 an der Tretkurbelwelle.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist das erste Paßstück 3 verdrehbar in die Bohrung 11 des Kurbelarms eingesetzt, während das zweite Paßstück 4 zwar in einer beliebigen Winkelstellung in die Bohrung 11 einsetzbar ist, dann jedoch durch den Eingriff der Keilnutverzahnung 44 seines Körpers 41 mit der Keilnutverzahnung 12 der Bohrung 11 unverdrehbar festgehalten ist.
Zum Befestigen der Pedalachse 2 am Kurbelarm 1 wird zunächst das zweite Paßstück 4 in der gewünschten Winkelstellung in die Bohrung 11 eingesetzt, so daß die Keilnutverzahnungen 44 und 12 in gegenseitigen Eingriff kommen. Dann wird das erste Paßstück 3 von der Befestigungsseite der Pedalachse 2 her in die Bohrung 11 eingesetzt und mit seiner Lagerbohrung 32 auf die Lagerbohrung 42 des zweiten Paßstücks 4 ausgerichtet, worauf dann das Gewindestück 21 der Pedalachse 2 durch die erste Lagerbohrung 32 hindurchgesteckt und in die zweite Lagerbohrung 42 eingeschraubt wird. Dadurch werden die beiden Paßstücke 3 und 4 zusammengezogen, um ihre Sitzteile 33 und 43 in Anlage am Boden der jeweiligen ringförmigen Aussparung 13 bzw. 14 zu bringen, wodurch dann die beiden Paßstücke 3 und 4 sicher an den beiden Seiten 1 a bzw. 1 b des Kurbelarms 1 befestigt sind und die Pedalachse 2 über die beiden Paßstücke 3 und 4 am Kurbelarm 1 befestigt ist.
Um die wirksame Länge l des Kurbelarms 1 zwischen der Achse 0 ₁ der Tretkurbelwelle und der Achse 0 ₂ der Pedalachse 2 zu verändern, wird die wie vorstehend erläutert in der Bohrung 11 des Kurbelarms 1 befestigte Pedalachse 2 aus dem zweiten Paßstück 4 herausgeschraubt, um damit die beiden Paßstücke 3 und 4 vom Kurbelarm 1 zu lösen. Danach wird das erste Paßstück 3, beispielsweise wie in Fig. 1 dargestellt im Gegenzeigersinn, in die gewünschte Ausrichtung verdreht. Das zweite Paßstück 4 wird aus der Bohrung 11 herausgezogen und nach Verdrehung um einem dem des ersten Paßstücks 3 entsprechenden Drehwinkel wieder eingesetzt, so daß seine Keilnutverzahnung 44 mit der Keilnutverzahnung 12 der Bohrung 11 in Eingriff kommt und die beiden Lagerbohrungen 32 und 42 miteinander fluchten. Anschließend wird die Pedalachse 2 dann wieder mit seinem Gewindestück 21 in die Gewindebohrung 42 des zweiten Paßstücks 4 eingeschraubt. Auf diese Weise läßt sich somit die wirksame Länge l des Kurbelarms 1 z. B. auf die Länge l ₁ oder l ₂ vergrößern (Fig. 1). Durch die Verschraubung der Pedalachse 2 mit dem zweiten Paßstück 4 werden die beiden Paßstücke 3 und 4 zusammengezogen, so daß ihre Sitzteile 33 bzw. 43 in feste Anlage an den Seiten 1 a bzw. 1 b des Kurbelarms 1 kommen. Das zweite Paßstück 4 ist dabei gegen Verdrehung relativ zum Kurbelarm 1 gesichert, so daß keine Gefahr besteht, daß sich die Paßstücke 3 und 4 und damit die Pedalachse 2 aufgrund von bei der Fahrt des Fahrrads auftretenden Schwingungen oder Stößen lockern oder gar vom Kurbelarm 1 abfallen.
In einer weiteren, in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform, in welcher das Sitzteil 43 des zweiten Paßstücks 4 als kreisförmiger Flansch ausgebildet ist, weist die Verdrehsicherung eine am äußeren Umfang des Sitzteils 43 geformte Verzahnung 45 auf, welche mit einer Innenverzahnung 16 der das Sitzteil 43 aufnehmenden ringförmigen Aussparung 14 in Eingriff bringbar ist. In einer (nicht gezeigten) Abwandlung kann zwischen dem ersten oder dem zweiten Sitzteil 33 bzw. 43 und der zugeordneten Seite 1 a bzw. 1 b des Kurbelarms 1 eine Radialverzahnung vorhanden sein.
In noch einer weiteren, in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform weist die Verdrehsicherung anstelle einer Verzahnung eine am zweiten Paßstück 4 angeordnete Feststellschraube 6 und eine Anzahl von an der zugeordneten Seite des Kurbelarms 1 geformten, dessen Bohrung 11 in einem bestimmten Radialabstand umgebenden Gewindebohrungen 17 auf.
In den verschiedenen Ausführungsformen kann die Verdrehsicherung jeweils wahlweise zwischen dem Kurbelarm 1 und dem ersten und/oder zweiten Paßstück 3 bzw. 4 angeordnet sein.

Claims

1. Tretkurbelantrieb für ein Fahrrad, bei welchem die auf die Enden der Tretkurbelwelle aufgesetzten Kurbelarme jeweils an ihrem von der Tretkurbelwelle abliegenden Ende eine den Arm parallel zur Tretkurbelwelle durchsetzende Bohrung zur Aufnahme eines Adapters aufweist, welcher in Bezug auf die Bohrung des Kurbelarmes eine exzentrische Aufnahmebohrung für die Aufnahme des mit einem Gewinde versehenen Endes einer Pedalachse versehen ist, wobei eine Verdrehsicherung vorgesehen ist, die den Adapter an einer Verdrehung relativ zum Kurbelarm hindert, dadurch gekennzeichnet, daß der Adapter aus zwei Paßstücken (3, 4) besteht, von denen je eines an jedem Ende der den Kurbelarm (1) durchsetzenden Bohrung (11) angeordnet ist und sich jeweils mittels eines Bundes (33, 43) an der Außenseite des Kurbelarmes (1) abstützt, daß jedes Paßstück (3, 4) eine Aufnahmebohrung (32 bzw. 42) für die Aufnahme der Pedalachse (2) aufweist und die beiden Bohrungen (32, 42) aufeinander fluchtend ausgerichtet sind, daß die Aufnahmebohrung (42) des von der Pedalachse (2) abliegenden zweiten Paßstückes (4) als Gewindebohrung zur Aufnahme des Gewindeendes (21) der Pedalachse (2) ausgebildet ist, und daß sich die Pedalachse (2) mit einem Bund an dem ihr zugewandten ersten Paßstück (3) abstützt.

2. Tretkurbelantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrehsicherung (44, 11) eine zwischen dem zweiten Paßstück (4) und dem Kurbelarm (1) angeordnete formschlüssige Ausbildung aufweist.

3. Tretkurbelantrieb nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrehsicherung eine Anzahl von sich axial in der den Kurbelarm (1) durchsetzenden Bohrung (11) erstreckenden Keilnuten (12) aufweist.

4. Tretkurbelantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilnuten (44, 12; 34, 12) an der äußeren Umfangsfläche des ersten oder des zweiten Paßstücks (3 bzw. 4) und an der dieser gegenüberliegenden inneren Umfangsfläche der den Kurbelarm (1) durchsetzenden Bohrung (11) ausgebildet sind.

5. Tretkurbelantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilnuten (45, 16) zwischen dem Bund (33, 43 ) des ersten oder des zweiten Paßstücks (3 bzw. 4) und an einem diesem gegenüberliegenden Teil (14) des Kurbelarms (1) ausgebildet sind.

6. Tretkurbelantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrehsicherung eine Anzahl von um die Bohrung (11) des Kurbelarms (1) herum in diesem geformten Gewindebohrungen (17) und wenigstens eine durch den Bund (33, 43) des ersten oder des zweiten Paßstücks (3 bzw. 4) hindurch in jeweils eine der Gewindebohrungen einschraubbare Feststellschraube (6) aufweist.