DE19631104A1

DE19631104A1 - Propulsion system for bicycle

Info

Publication number: DE19631104A1
Application number: DE1996131104
Authority: DE
Inventors: Max Schaeffler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-08-01
Filing date: 1996-08-01
Publication date: 1998-02-05

Abstract

The bicycle has two pedals (PD). Each pedal has an associated guide unit fastened to the bicycle. This forcibly guides (ZF) the pedals, so that the top pedal surface is constantly maintained in a horizontal position during pedalling. The guide unit is formed as a set, which can be fitted to a bicycle retrospectively. Each guide unit has a plate (FP), with two bars (GS1-4) projecting from either side, two bars fastened to the bicycle frame and two to the pedals. The plate may act as support surface for the foot. A trough-shaped support with padding, for the thigh of the user, is formed in the upper area of the guide unit.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrrad mit zwei an einem Rahmen drehbar gelagerten Pedalen.The invention relates to a bicycle with two on a frame rotatable pedals.

Herkömmliche Fahrräder haben frei drehbare Pedale, bei denen die jeweilige räumliche Lage durch den Fuß bestimmt wird. Dabei besteht die Gefahr, daß der Fuß vom Pedal abrutscht und es zu Fahrradunfällen kommt.Conventional bicycles have freely rotating pedals on which the respective spatial position is determined by the foot. Here there is a risk that the foot will slide off the pedal and close it Bicycle accidents are coming.

Außerdem ist wegen der Drehbarkeit der Pedale die Belastung des Fußes immer nur auf einen sehr kleinen Bereich in Richtung der Pedalachse konzentriert. Eine gleichmäßige Belastung des Fußes wie beim Gehen ist somit nicht möglich. Der Vorderfuß und bestimmte Teile der Wadenmuskulatur werden somit überbeansprucht.In addition, because of the rotatability of the pedals, the load on the Only ever on a very small area towards the foot Pedal axis concentrated. An even load on the foot like walking is not possible. The forefoot and certain parts of the calf muscles are thus overused.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Fahrrad zu schaffen, bei dem die vorstehend genannten Schwierigkeiten möglichst weitgehend vermieden sind. Diese Aufgabe wird bei einem Fahrrad der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jedem der Pedale jeweils eine am Fahrrad befestigte Führungseinrichtung zugeordnet ist, welche eine Zwangsführung der Pedale derart bewirkt, daß die Trittflächen der Pedale während des Tretens stets ETWA in horizontaler Richtung gehalten sind.The invention is based on the object of a bicycle create the difficulties mentioned above are avoided as far as possible. This task is at a bicycle of the type mentioned in the invention solved that each of the pedals one on the bike attached guide device is assigned, which a Forced guidance of the pedals causes the treads the pedals are always about horizontal when pedaling Direction.

Somit wird ein Abrutschen des Fußes weitgehend vermieden und auch die Beanspruchung des Fußes beim Treten ist gleichmäßiger. Das Treten wird also sicherer und leichter, was besonderes bei Sporträdern von Vorteil ist.Slipping of the foot is largely avoided and the stress on the foot when pedaling is also more even. So pedaling becomes safer and easier, something special Sports bikes is an advantage.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist auch darin zu sehen, daß die erfindungsgemäße Zwangsführung auch als Nachrüstsatz ausgebildet und nachträglich am Fahrrad angebracht werden kann.A particular advantage of the invention can also be seen in the fact that that the positive control according to the invention also as a retrofit kit trained and can be retrofitted to the bike.

Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen wiedergegeben.Further developments of the invention are in the subclaims reproduced.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention and its developments are as follows explained in more detail with reference to drawings. Show it:

Fig. 1 mit 3 in Seitenansicht verschiedene Positionen des Fahrrades gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig. 1 with 3 different positions in a side view of the bicycle according to a first embodiment of the invention,

Fig. 4 das Fahrrad nach Fig. 2 in Längsrichtung gesehen, Fig. 4 shows the bicycle according to Fig. 2 seen in the longitudinal direction,

Fig. 5 und 6 eine abgewandelte Ausführungsform des Fahrrades nach der Erfindung in verschiedenen Positionen in Seitenansicht, Figures 5 and 6 a modified embodiment. Of the bicycle according to the invention in various positions in side view,

Fig. 7 die Draufsicht der Ausführungsform nach Fig. 5 und 6. Fig. 7 is a plan view of the embodiment of Fig. 5 and 6.

Fig. 8 zeigt eine Seitenansicht einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Fahrrades und Fig. 8 is a side view showing a further development of the bicycle according to the invention and

Fig. 9 das Fahrrad nach Fig. 8 in Draufsicht. Fig. 9, the bicycle of FIG. 8 in plan view.

In Fig. 1 ist in schematischer Darstellung ein Fahrrad FR dargestellt, das den üblichen Aufbau zeigt. An einem am Rahmen angebrachten Tretlager TL ist auf beiden Seiten jeweils (die hintere Seite ist in der vorliegenden Zeichnung zur Vereinfachung der Darstellung weggelassen) ein Hebelarm HE drehbar angebracht, an dessen äußerem Ende ein Pedal PD befestigt ist. An diesem Pedal ist eine Führung SF befestigt, welche der Auflage des die Kraft übertragenden (hier nicht dargestellten) Fußes dient. Diese Führung SF kann im einfachsten Fall als ein Blechbiege- oder Kunststoffteil ausgebildet sein und ist im Querschnitt gesehen vorteilhaft L-för mig gestaltet (vgl. Fig. 4). Sie ist an mindestens einer Seite des Pedales PD befestigt. Die Führung SF kann auch anders, z. B. U-förmig gestaltet sein. Die Führung SF dient dazu ein Abrutschen des Fußes zu verhindern.In Fig. 1, a bicycle FR is shown in a schematic representation, which shows the usual structure. A lever arm HE is rotatably attached to a bottom bracket TL attached to the frame on both sides (the rear side is omitted in the present drawing to simplify the illustration), to the outer end of which a pedal PD is attached. A guide SF is attached to this pedal, which serves to support the force-transmitting foot (not shown here). In the simplest case, this guide SF can be designed as a sheet metal or plastic part and, viewed in cross section, is advantageously L-shaped (see FIG. 4). It is attached to at least one side of the PD pedal. The leadership SF can also be different, e.g. B. be U-shaped. The SF guide serves to prevent the foot from slipping.

In vielen Fällen ist es wünschenswert, das Pedal PD während des Bewegungsvorganges nicht - wie üblich - frei drehbar zu halten, sondern in einer vorgegebenen, vorzugsweise etwa horizontalen Position. Hierfür ist eine Zwangsführungseinrichtung ZF vorgesehen, welche die Aufgabe hat, das Pedal PD stets in der horizontalen Lage zu fixieren. Die Zwangsführungseinrichtung ZF weist in ihrem Mittelteil eine Führungsplatte FP auf, von der aus vier beidseitig drehbar gelagerte stangenförmige Führungen (Gestänge) GS1-GS4 abzweigen. Zwei dieser Führungen, nämlich GS1 und GS2 sind an dem Rahmen des Fahrrades FR in der Nähe des Sattels über Lager LG1 und LG2 drehbar, aber nicht verschiebbar befestigt, während die anderen beiden Führungsstangen GS3 und GS4 zu der Führungsplatte SF gelangen und dort vorzugsweise in deren vertikal verlaufendem Schenkelteil ebenfalls über Lager LG7 und LG8 drehbar befestigt sind. Bei der Führungsplatte FP sind vier Lagerstellen LG3 bis LG6 vorgesehen, in welchen die Enden der Führungsstangen GS1 bis GS4 drehbar gelagert sind. Die Führungsstangen GS1 bis GS4 sind so angeordnet, daß sie möglichst nahe an dem Rahmen des Fahrrades FR angebracht sind. Um Verletzungen auszuschließen, können sie auch über entsprechende Abdeckeinrichtungen, wie Netze, Körbe oder dergleichen nach außen hin, abgesichert sein.In many cases it is desirable to press the pedal PD during the Not to keep the motion process freely rotatable - as usual - but in a predetermined, preferably approximately horizontal Position. For this is a ZF positive guidance device provided, which has the task, the pedal PD always in the to fix the horizontal position. The ZF positive guidance device has in its middle part a guide plate FP, of which consisting of four rod-shaped guides that can be rotated on both sides Branch (linkage) GS1-GS4. Two of these tours, namely GS1 and GS2 are close to the frame of the bicycle FR of the saddle can be rotated via bearings LG1 and LG2, but not slidably attached while the other two Guide rods GS3 and GS4 reach the guide plate SF and there preferably in their vertical Leg part also rotatably attached via bearings LG7 and LG8 are. The bearing plate FP has four bearing points LG3 to LG6 provided in which the ends of the guide rods GS1 until GS4 are pivoted. The guide rods GS1 to GS4 are arranged so that they are as close as possible to the frame of the Bicycle FR are attached. To rule out injuries, they can also have appropriate covering devices, such as Nets, baskets or the like must be secured to the outside.

Struktur und Aufbau der Zwangsführungseinrichtung ZF sind so gewählt, daß bei dem Drehvorgang des Hebels HE das Pedal PD stets horizontal ausgerichtet bleibt, wie sich insbesondere aus den Fig. 2 und 3 ergibt, in denen andere Winkellagen des Hebels HE dargestellt sind.The structure and structure of the positive guidance device ZF are selected such that the pedal PD always remains horizontally aligned during the turning operation of the lever HE, as can be seen in particular from FIGS. 2 and 3, in which other angular positions of the lever HE are shown.

Die Führungsstangen GS1 bis GS4 bestehen zweckmäßig aus dünnen Metallrohren, während die Führungsplatte FP aus Metall oder aus Kunststoff hergestellt sein kann.The guide rods GS1 to GS4 are suitably made of thin Metal pipes, while the guide plate FP made of metal or made Plastic can be made.

Fig. 4 zeigt zur Verdeutlichung die vollständige Zwangsführung in Längssicht gesehen, wobei für beide Seiten die gleichen Bezugszeichen verwendet sind, weil diese Teile spiegelbildlich gleich ausgebildet sind. Fig. 4 shows the complete positive guidance seen in longitudinal view for clarification, the same reference numerals being used for both sides, because these parts have the same mirror image.

Anstelle der dargestellten Zwangsführung ZF können auch verschiedene andere Führungen, z. B. Kulissenführungen verwendet werden, die dazu geeignet sind, das Pedal PD fortlaufend während eines Drehvorganges räumlich etwa in der horizontalen Lage zu fixieren. Instead of the forced guidance shown ZF can also various other guides, e.g. B. scenery guides used that are suitable for the pedal PD continuously spatially roughly horizontally during a turning process Fix location.

In Fig. 5 ist als Beispiel eine abgewandelte Zwangsführung ZF* dargestellt, wobei für gleichbleibende Teile die gleichen Bezugszeichen wie bei den vorhergehenden Figuren verwendet sind. Die beiden Führungsstangen GS3 und GS4 entsprechen der Ausführungsform nach den Fig. 1 mit 4. Ebenso ist die Ausgestaltung und Anordnung der Trittplatte TP auf dem Pedal PD in gleicher Weise vorgenommen wie dort. Geändert ist in erster Linie die Ausgestaltung der Führungsplatte FP* der Zwangsführung ZF*. Die beiden Gestänge GS3 und GS4 sind weiterhin an der Führungsplatte FP* befestigt, jedoch wird im Gegensatz zu den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 bis 4 die Verschiebung der Führungsplatte FP* hier anders vorgenommen und zwar dadurch, daß eine Profilschiene PS am Rahmen des Fahrrades FR befestigt ist und zwar endseitig über zwei voneinander entfernte Befestigungsstellen BF1 und BF2. Die Profilschiene PS ist also starr am Rahmen des Fahrrades FR gehalten, wobei im vorliegenden Beispiel die Befestigung an den hinteren Rahmenteilen durchgeführt ist. Es wäre auch möglich, andere Rahmenteile für die Befestigung heranzuziehen, beispielsweise mittlere Rahmenteile. Die Profilschiene PS ist im vorliegenden Beispiel mit etwa U-förmigem Querschnitt ausgebildet, wobei die Enden der freien Schenkel nach innen umgebogen sind. An der Führungsplatte FP* sind zwei Bolzen BO1 und BO2 angebracht, die mit ihren entsprechend verbreiterten Köpfen KO1 und KO2 (vgl. Draufsicht nach Fig. 7) im verbreiterten Nutbereich der Profilschiene PS gleiten können. Dadurch führt die Führungsplatte FP* beim Treten eine Gleitbewegung längs der Profilschiene PS durch, wobei gleichzeitig durch die Einwirkung der Führungsstangen GS3 und GS4 der Abstand zwischen dem Pedal PD und der Führungsplatte FP* konstant gehalten wird und das Pedal PD stets in waagerechter Position zwangsgeführt ist.In Fig. 5 a modified forced guidance ZF * is shown as an example wherein the same reference numerals as used in the previous figures for consistent parts. The two guide rods GS3 and GS4 correspond to the embodiment according to FIGS . 1 with 4. Likewise, the design and arrangement of the tread plate TP on the pedal PD is carried out in the same way as there. The design of the guide plate FP * of the positive guidance ZF * has been changed. The two rods GS3 and GS4 are still attached to the guide plate FP *, however, in contrast to the exemplary embodiments according to FIGS. 1 to 4, the displacement of the guide plate FP * is carried out differently here, namely in that a profile rail PS on the frame of the bicycle FR is attached at the end via two fastening points BF1 and BF2 which are at a distance from one another. The profile rail PS is thus held rigidly on the frame of the bicycle FR, in the present example the attachment to the rear frame parts is carried out. It would also be possible to use other frame parts for the attachment, for example middle frame parts. The profile rail PS is formed in the present example with an approximately U-shaped cross section, the ends of the free legs being bent inwards. Two bolts BO1 and BO2 are attached to the guide plate FP * and can slide with their correspondingly widened heads KO1 and KO2 (cf. plan view according to FIG. 7) in the widened groove area of the profile rail PS. As a result, the guide plate FP * performs a sliding movement along the profile rail PS when pedaling, the distance between the pedal PD and the guide plate FP * being kept constant at the same time by the action of the guide rods GS3 and GS4 and the pedal PD always being positively guided in the horizontal position .

Die Fig. 6 zeigt eine unterschiedliche Winkelstellung des Pedals PD, wobei die Verschiebebewegungen der Führungsplatte FP* und die Beibehaltung der horizontalen Position des Pedals deutlich hervorgehen. FIG. 6 shows a different angular position of the pedal PD, the displacement movements of the guide plate FP * and the maintenance of the horizontal position of the pedal being clearly evident.

In den Fig. 8 und 9 sind Weiterbildungen dargestellt, mit denen verbesserte Bewegungsvorgänge durchgeführt werden können. Für gleichbleibende Teile sind die Bezugszeichen aus den vorangegangenen Figuren übernommen, so daß diese hier nicht mehr erläutert werden müssen, weil ihre Wirkungsweise denen der vorangegangenen Figuren entspricht. Da HIER beide Seiten dargestellt wurden, sind die jeweils in Fahrtrichtung gesehen links befindlichen Teile mit dem Buchstaben "L" und die rechts liegenden Teile mit dem Buchstaben "R" ergänzt. In Fig. 8 ist außerdem der Rahmen des Fahrrades FR zur besseren Übersichtlichkeit teilweise ausgebrochen dargestellt, so daß die dahinterliegende rechte Seite besser sichtbar ist.In FIGS. 8 and 9 further developments are shown, which can be improved with motions performed. For parts that remain the same, the reference numerals are taken from the previous figures, so that they do not have to be explained here anymore because their mode of operation corresponds to that of the previous figures. Since both sides were shown HERE, the parts on the left in the direction of travel are supplemented with the letter "L" and the parts on the right with the letter "R". In Fig. 8, the frame of the bicycle FR is also partially broken away for clarity, so that the right side behind it is more visible.

Die Konturen des rechten und des linken Beins sind jeweils gestrichelt dargestellt. Es ist davon ausgegangen, daß der linke Oberschenkel OSL sich in der obersten Position befindet (vorderer Teil in der Zeichnung) während der zugehörige rechte Oberschenkel OSR seine tiefste Position einnimmt (hinterer Teil in der Zeichnung).The contours of the right and left legs are each shown in dashed lines. It is assumed that the left Thigh OSL is in the top position (front part in the drawing) while the corresponding right Thigh OSR occupies its lowest position (back part in the drawing).

In Fig. 8 ist das obere Ende der Zwangsführungen ZFL und ZFR mit den Lagerstellen LGL1 und LGL2 jeweils sehr weit oben befestigt, bevorzugt dort, wo im Angriffsbereich die Kraft einsetzt, also etwa im Sattelbereich und insbesondere oberhalb des Rahmens. Hierzu ist eine, nämlich die oben liegende Führungsstange GSL1 bzw. GSR1 vorteilhaft etwa schalen- oder wannenförmig ausgebildet und dient als Auflage für den der Kraftübertragung dienenden Oberschenkel OSL bzw. OSR. Unter Umständen könnte somit, wie dargestellt, auf einen Sattel sogar ganz verzichtet werden, weil der Oberschenkel OS1 bzw. OS2 auf der wannenförmig gestalteten Führungsstange GS1 bzw. GS2 gesichert aufliegt und so dem Fahrer genügend Halt gibt. Dies gilt zumindest für die Zeit der Tretvorgänge, während z. B. beim Bergabfahren der Fahrer sich auf den vorhandenen Sattel setzen kann. In dem schalenförmigen Bereich GS1 bzw. GS2 können zweckmäßig polsternde Zwischenlagen vorgesehen sein, die eine möglichst schonende Auflage des Oberschenkels OS1 bzw. OS2 ermöglichen. Auf diese Weise wird die Kraftübertragung nicht nur - wie üblich - durch den unteren Teil (Vorderfuß und Pedal) bewirkt, sondern es wird zusätzlich Kraft durch den oberen Teil des Oberschenkels OS1 bzw. OS2 übertragen. Dies ermöglicht eine besonders vorteilhafte Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Kraftpotentials, wobei, wie bei den vorangegangenen Figuren, die waagerechte Ausrichtung im Bereich der Auflage des Fußes auf den Pedalen PDL und PDR weiterhin gewährleistet bleibt.In Fig. 8, the upper end of the positive guides ZFL and ZFR with the bearing points LGL1 and LGL2 are each attached very far up, preferably where the force is applied in the area of attack, that is to say in the saddle area and in particular above the frame. For this purpose, a guide rod GSL1 or GSR1, which is located at the top, is advantageously approximately cup-shaped or trough-shaped and serves as a support for the thigh OSL or OSR which is used for power transmission. Under certain circumstances, as shown, a saddle could even be dispensed with entirely because the thigh OS1 or OS2 rests securely on the trough-shaped guide rod GS1 or GS2 and thus gives the driver sufficient grip. This applies at least to the time of pedaling, while e.g. B. when driving downhill the driver can sit on the existing saddle. In the bowl-shaped area GS1 or GS2, cushioning intermediate layers can expediently be provided, which enable the thighs OS1 or OS2 to be supported as gently as possible. In this way, the power transmission is not only effected - as usual - by the lower part (forefoot and pedal), but also power is transmitted through the upper part of the thigh OS1 or OS2. This enables a particularly advantageous utilization of the available force potential, whereby, as in the previous figures, the horizontal alignment in the area of the foot rest on the pedals PDL and PDR is still guaranteed.

Die Auflage- oder Trittplatten TPL bzw. TPR an den Pedalen PDL bzw. PDR können ggf. auch nur in Form von Stegen oder Rippen, d. h. durchbrochen ausgebildet sein, um Gewicht zu sparen. Auch kann es zweckmäßig sein, diese nur als einseitige Verlängerung des Pedals auszubilden, vorzugsweise im rückwärtigen Bereich, während im vorderen Bereich beispielsweise die bekannten Riemenhalterungen für die Fußspitzen vorgesehen sein können.The support or tread plates TPL or TPR on the pedals PDL or PDR may also only be in the form of webs or ribs, d. H. be openwork to save weight. Also it may be appropriate to use this only as a one-sided extension of the pedal, preferably in the rear area, while in the front area, for example, the well-known Strap holders for the toes can be provided.

Claims

1. Bicycle (FR) with two pedals (PD) rotatably mounted on a frame, characterized in that each of the pedals (PD) is assigned a guide device attached to the bicycle (FR), which causes positive guidance (ZF) of the pedals in this way that the pedals of the pedals (PD) are always kept in a horizontal direction while pedaling.

2. Bicycle according to claim 1, characterized in that the Guide device (ZF) is designed as a retrofit kit can be retrofitted to the bike (FR).

3. Bicycle according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the guide device (ZF) is a plate (FP), of which two rods on each side (GS1, GS2, GS3, GS4), two of which are on the bicycle frame and two are attached to the pedals (PD).

4. Bicycle according to one of the preceding claims, characterized characterized in that a guide plate on the pedals (PD) (SF) is attached, which acts as a step for the foot and / or serves as a point of attack for the guidance device (FE).

5. Bicycle according to one of the preceding claims, characterized characterized in that in the upper area of the forced guidance (ZFL, ZFR) a support for the thigh (OSL, OSR) is provided is.

6. Bicycle according to claim 5, characterized in that the Pad for the thigh (OSL, OSR) trough-shaped is trained.

7. Bicycle according to claim 5 or 6, characterized in that the support for the thigh (OSL, OSR) with a Upholstery is provided.

8. Bicycle according to one of claims 5 to 7, characterized characterized that the support for the thigh (OSL, OSR) forms the seat for the rider, the bicycle preferably remains bareback.