DE9104351U1 - Drive gear mechanism for bicycles - Google Patents

Description

Antriebsgetrieberaechanismus für FahrräderDrive gear mechanism for bicycles

Die Erfindung betrifft einen Getriebemechanismus für Fahrräder und insbesondere einen Antriebsgetriebemechanismus zur Übertragung der Kraft von den Pedalen auf das Hinterrad.The invention relates to a transmission mechanism for bicycles and, in particular, to a drive transmission mechanism for transmitting power from the pedals to the rear wheel.

In früheren Zeiten war das Fahrrad insbesondere als Transportmittel ausgelegt. Inzwischen dient das Fahrzeug vielfältigen Einsatzwecken und wird von allen Bevölkerungsschichten zu sportlichen Zwecken, zur Erholung und anderem eingesetzt. Üblicherweise wird die Kraft, die auf die Pedale ausgeübt wird, über eine um Kettenräder umlaufende Antriebskette auf das Hinterrad übertragen. Dieses Antriebsprinzip ist mit einer Vielzahl von Nachteilen verbunden, von denen einige nachfolgend angegeben werden sollen:In earlier times, the bicycle was primarily designed as a means of transport. Nowadays, the vehicle serves a wide range of purposes and is used by all sections of the population for sporting purposes, recreation and other purposes. The power exerted on the pedals is usually transferred to the rear wheel via a drive chain running around sprockets. This drive principle is associated with a number of disadvantages, some of which are listed below:

1. Die Antriebskraft von den Pedalen kann nicht vollständig direkt auf die Kette übertragen werden, da die Kette nur lose das vordere Kettenrad sowie das hintere Nabenkettenrad umläuft.1. The driving force from the pedals cannot be fully transferred directly to the chain, as the chain only runs loosely around the front sprocket and the rear hub sprocket.

2. Die Kettenglieder können außer Eingriff mit den Zähnen der Kettenräder treten, d.h., die Kette springt ab und kann oft nur mit Mühe wieder aufgelegt werden. Hierbei tritt nicht nur zunächst eine Funktionsunfähigkeit ein, sondern es kann auch zu einer Gefährdung des Radfahrers kommen, da eine Rücktrittbremse nicht mehr betätigt werden kann.2. The chain links can become disengaged from the teeth of the sprockets, i.e. the chain comes off and can often only be put back on with difficulty. This not only causes the chain to stop working, but can also endanger the cyclist, as the coaster brake can no longer be operated.

3. Die Kette wie auch die Kettenräder müssen häufig mit Öl oder Fett geschmiert bzw. eingeölt werden, so daß die Gefahr besteht, daß die Kleidung des Radfahrers mit Öl und Fett verunreinigt werden, die sich nur schwer wieder aus der Kleidung entfernen lassen.3. The chain and the sprockets must be frequently lubricated or oiled with oil or grease, so there is a risk that the cyclist's clothing will become contaminated with oil and grease, which are difficult to remove from clothing.

Angesichts dieser Problematik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Antriebsgetriebemechanismus für Fahrräder zur Verfügung zu stellen, der unter Vermeidung der aufgezeigten Nachteile eine sichere und vollständige Übertragung der Antriebskraft von den Pedalen auf das Hinterrad gewährleistet, ohne daß die Notwendigkeit für ein häufiges Ölen und die damit verbundene Gefahr für die Beschmutzung der Kleidung des Fahrers besteht. Darüber hinaus soll der Mechanismus zuverlässig und langlebig sein.In view of this problem, the invention is based on the object of providing a drive gear mechanism for bicycles which, while avoiding the disadvantages outlined, ensures a safe and complete transmission of the drive force from the pedals to the rear wheel without the need for frequent oiling and the associated risk of soiling the rider's clothing. In addition, the mechanism should be reliable and durable.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angegebenen Merkmale, wobei hinsichtlich bevorzugter Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Antriebsgetriebemechanismus auf die Merkmale der Unteransprüche verwiesen wird.This object is achieved according to the invention by the features specified in the characterizing part of the main claim, with reference being made to the features of the subclaims with regard to preferred embodiments of the drive gear mechanism according to the invention.

Nach der Erfindung ist eine von einer Hülse aufgenommene Getriebewelle vorgesehen, die an ihren beiden einander gegenüberliegenden Enden jeweils ein Kegelrad trägt, wobei die Hülse an beiden Enden von Muffen gehalten ist. Eine erste Winkelhalterung ist über eine erste Muffe mit dem Tretlager verbunden, während eine zweite Winkelhalterung zur Verbindung der zweiten Muffe mit dem Hinterrad vorgesehen ist. Eine am Tretlager gehaltene Kurbel mit einem hieran befestigten Antriebskegelrad ist von der ersten Winkelhalterung aufgenommen und kämmt mit dem ersten Kegelrad der Getriebewelle. Ein getriebenes Kegelrad ist von der zweiten Winkelhalterung aufgenommen, steht in Treibeingriff mit der Hinterradnabe und kämmt mit dem zweiten Kegelrad der Getriebewelle.According to the invention, a transmission shaft is provided which is accommodated in a sleeve and which carries a bevel gear at each of its two opposite ends, the sleeve being held at both ends by sleeves. A first angle bracket is connected to the bottom bracket via a first sleeve, while a second angle bracket is provided for connecting the second sleeve to the rear wheel. A crank held on the bottom bracket with a drive bevel gear attached to it is accommodated in the first angle bracket and meshes with the first bevel gear of the transmission shaft. A driven bevel gear is accommodated in the second angle bracket, is in driving engagement with the rear wheel hub and meshes with the second bevel gear of the transmission shaft.

Die Getrieberäder können alternativ auch als Schneckengetriebe oder Schrägverzahnungsgetriebe ausgebildet sein. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Getriebewelle beidendseitig Kreuzgelenke tragen.Alternatively, the gear wheels can also be designed as worm gears or helical gears. According to another embodiment, the gear shaft can have universal joints on both ends.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und erfindungswesentliche Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. Dabei zeigen im einzelnen:Further advantages, details and features essential to the invention emerge from the following description of a preferred embodiment of the invention, with reference to the accompanying drawings. In detail:

Fig. 1 eine Explosionsdarstellung einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Antriebsgetriebemechanismus ,Fig. 1 is an exploded view of a preferred embodiment of the drive gear mechanism according to the invention,

Fig. 2 eine schematische Darstellung der wesentlichen Teile eines Fahrrades in perspektivischer Sicht, das mit dSm erfitidüngsgemäßen Antriebsgetriebemechanismus versehen ist, undFig. 2 is a schematic representation of the essential parts of a bicycle in perspective view, which is provided with the drive gear mechanism according to the invention, and

Fig. 3 eine alternative Ausführungsform der Getriebewelle gemäß der Erfindung.Fig. 3 an alternative embodiment of the gear shaft according to the invention.

Entsprechend der Darstellung in Fig. 1 umfaßt der Antriebsgetriebemechanismus gemäß der Erfindung eine Getriebewelle 11, die von einer Hülse 10 aufgenommen ist und an ihren beiden einander gegenüberliegenden Enden jeweils ein Kegelrad 12 bzw. 13 trägt. Das erste Kegelrad 12 der Getriebewelle 11 wird von einem Gehäuse 14 umschlossen, das mit einer Muffe 17 in Verbindung steht, die einendseitig an der Hülse 10 gehalten ist. Das Gehäuse 14 trägt auf einer Seite eine kreisförmige Abdeckung 15, an welcher ein Kegelrad 16 gehalten ist und mit der Tretlagerachse 23 in Verbindung steht, die durch die Kurbeln 22 angetrieben wird, so daß über das erste Kegelrad 12 die Getriebewelle 11 in Rotation versetzt wird. Die Größe des Kegelrades 16 bzw. dessen Zahnzahl ist relativ groß in bezug auf das Kegelrad 12 der Getriebewelle 11. Das zweite Kegelrad 13 der Getriebewelle 11 ist von einer hinteren Winkelhalterung umgriffen, die an eine Muffe 21 angeschlossen ist, welche mit der Hülse 10 am rückwärtigen Ende in Verbindung steht. Das zweite Kegelrad 13 kämmt mit einem Kegelrad 20, welches in Treibeingriff mit der Hinterradnabe 19 steht. Als alternative Ausgestaltung können die Getrieberäder 12, 13, 16 und 20 als Schneckengetriebe oder als auch Schrägverzahnungsgetriebe ausgebildet sein.As shown in Fig. 1, the drive gear mechanism according to the invention comprises a gear shaft 11 which is accommodated in a sleeve 10 and carries a bevel gear 12 or 13 at its two opposite ends. The first bevel gear 12 of the gear shaft 11 is enclosed by a housing 14 which is connected to a sleeve 17 which is held at one end on the sleeve 10. The housing 14 carries on one side a circular cover 15 on which a bevel gear 16 is held and is connected to the bottom bracket spindle 23 which is driven by the cranks 22 so that the gear shaft 11 is set in rotation via the first bevel gear 12. The size of the bevel gear 16 or its number of teeth is relatively large in relation to the bevel gear 12 of the transmission shaft 11. The second bevel gear 13 of the transmission shaft 11 is surrounded by a rear angle bracket which is connected to a sleeve 21 which is connected to the sleeve 10 at the rear end. The second bevel gear 13 meshes with a bevel gear 20 which is in driving engagement with the rear wheel hub 19. As an alternative design, the transmission gears 12, 13, 16 and 20 can be designed as worm gears or as helical gears.

Wie die Fig. 2 zeigt, ist der Antriebsgetriebemechanismus gemäß der Erfindung in den rohrförmigen Rahmen des Fahrrades auf einer Seite eingebaut, wobei die Hülse 10 sich zwischen der Tretlagerachse 23 und der Hinterradnabe 19 des Fahrrades befindet. Wenn die Kurbeln 22 in Rotation versetzt werden, wird die Tretlagerachse 23 gedreht und überträgt dabei diese Kraft auf die Getriebewelle 11 über die Kegelräder 16 und Die Drehung des Kegelrades 16 bewirkt, daß sich über das Kegelrad 13 das Kegelrad 20 dreht, so daß damit über die Nabe 19As shown in Fig. 2, the drive gear mechanism according to the invention is built into the tubular frame of the bicycle on one side, with the sleeve 10 located between the bottom bracket spindle 23 and the rear hub 19 of the bicycle. When the cranks 22 are set in rotation, the bottom bracket spindle 23 is rotated and thereby transmits this power to the transmission shaft 11 via the bevel gears 16 and The rotation of the bevel gear 16 causes the bevel gear 20 to rotate via the bevel gear 13, so that

das Hinterrad 24 in Rotation versetzt wird. Somit ergibt sich ein Antrieb des Fahrrades über die Betätigung der an den Kurbeln 22 gehaltenen Pedale.the rear wheel 24 is set in rotation. This results in the bicycle being driven by the operation of the pedals held on the cranks 22.

In Fig. 3 ist eine alternative Ausführungsform der Getriebewelle gemäß der Erfindung dargestellt. Wie gezeigt, sind zwei Doppelkreuzgelenke 111 und 112 sowie 113 und 114 jeweils an den einander gegenüberliegenden Enden der Getriebewelle 11 angeschlossen. Durch die Anordnung dieser Kreuzgelenke 111 und 112 sowie 113 und 114 werden Stöße von der Getriebewelle 11 ferngehalten, wenn das Fahrrad über einen unebenen Boden fährt, oder auf ein Hindernis auftrifft. Dementsprechend wird die Getriebewelle 11 stets in einer Position gehalten, die eine gute Funktionssicherheit gewährleistet.Fig. 3 shows an alternative embodiment of the transmission shaft according to the invention. As shown, two double universal joints 111 and 112 and 113 and 114 are connected to the opposite ends of the transmission shaft 11. The arrangement of these universal joints 111 and 112 and 113 and 114 keeps shocks away from the transmission shaft 11 when the bicycle rides over uneven ground or hits an obstacle. Accordingly, the transmission shaft 11 is always held in a position that ensures good functional reliability.

Zusammenfassend wird ein Antriebsgetriebemechanismus für Fahrräder zur Verfügung gestellt, bei welchem die von den Pedalen ausgehende Kraft über die Kurbel und Kegelräder auf eine in einer Hülse angeordnete Antriebsgetriebewelle übertragen wird, die wiederum die Kraft über einen Zahnradantrieb auf die Nabe des Hinterrades des Fahrrades überträgt.In summary, a drive transmission mechanism for bicycles is provided in which the power from the pedals is transmitted via the crank and bevel gears to a drive transmission shaft arranged in a sleeve, which in turn transmits the power via a gear drive to the hub of the rear wheel of the bicycle.

Es soll an dieser Stelle noch einmal ausdrücklich angegeben werden, daß es sich bei der vorangehenden Beschreibung lediglich um eine solche beispielhaften Charakters handelt und daß verschiedene Abänderungen und Modifikationen möglich sind, ohne dabei den Rahmen der Erfindung zu verlassen.It should be expressly stated again at this point that the foregoing description is merely an exemplary one and that various changes and modifications are possible without departing from the scope of the invention.

Claims (4)

Schutzansprüche:Protection claims: 1. Antriebsgetriebemechanismus für Fahrräder, gekennzeichnet durch:1. Drive transmission mechanism for bicycles, characterized by: eine von einer Hülse (10) aufgenommene Getriebewelle (11), die an ihren beiden einander gegenüberliegenden Enden jeweils ein Kegelrad (12, 13) trägt, wobei die Hülse (10) an beiden Enden von Muffen (17, 21) gehalten ist,a gear shaft (11) received in a sleeve (10) which carries a bevel gear (12, 13) at each of its two opposite ends, the sleeve (10) being held at both ends by sleeves (17, 21), eine erste Winkelhalterung (14), über welche die erste Muffe (17) mit dem Tretlager (23) verbunden ist,a first angle bracket (14) via which the first sleeve (17) is connected to the bottom bracket (23), eine zweite Winkelhalterung (18), zur Verbindung der zweiten Muffe (21) mit der Hinterradnabe (19),a second angle bracket (18) for connecting the second sleeve (21) to the rear wheel hub (19), eine am Tretlager (23) gehaltene Kurbel (22) mit einem hieran befestigten Antriebskegelrad (16), das von der ersten Winkelhalterung (14) aufgenommen ist und mit dem ersten Kegelrad (12) der Getriebewelle (11) kämmt, sowiea crank (22) held on the bottom bracket (23) with a drive bevel gear (16) attached thereto, which is received by the first angle bracket (14) and meshes with the first bevel gear (12) of the transmission shaft (11), and ein getriebenes Kegelrad (20), das von der zweiten Winkelhalterunga driven bevel gear (20) which is driven by the second angle bracket (18) aufgenommen ist, in Treibeingriff mit der Hinterradnabe(18) is in driving engagement with the rear wheel hub (19) steht und mit dem zweiten Kegelrad (13) der Getriebewelle (11) kämmt.(19) and meshes with the second bevel gear (13) of the gear shaft (11). 2. Antriebsgetriebemechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Getrieberäder (12, 13, 16, 20) als Schneckengetriebe ausgebildet sind.2. Drive gear mechanism according to claim 1, characterized in that the gear wheels (12, 13, 16, 20) are designed as worm gears. 3. Antriebsgetriebemechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Getrieberäder (12, 13, 16, 20) als Schrägverzahnungsgetriebe ausgebildet sind.3. Drive gear mechanism according to claim 1, characterized in that the gear wheels (12, 13, 16, 20) are designed as helical gears. 4. Antriebsgetriebemechaniismus nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebewelle (11) beidendseitig Kreuzgelenke (111, 112, 113, 114) trägt.4. Drive gear mechanism according to one of the preceding claims, characterized in that the gear shaft (11) carries universal joints (111, 112, 113, 114) on both ends.