DE69814183T2 - Freilaufkopplung für Fahrradantriebsvorrichtungen, Trainingsfahrrad und Rahmen - Google Patents

Freilaufkopplung für Fahrradantriebsvorrichtungen, Trainingsfahrrad und Rahmen Download PDF

Info

Publication number
DE69814183T2
DE69814183T2 DE69814183T DE69814183T DE69814183T2 DE 69814183 T2 DE69814183 T2 DE 69814183T2 DE 69814183 T DE69814183 T DE 69814183T DE 69814183 T DE69814183 T DE 69814183T DE 69814183 T2 DE69814183 T2 DE 69814183T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
ring
sprocket
hub
engagement
flywheel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69814183T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69814183D1 (de
Inventor
Patrick Warner
Michael H. Harding
Mu-Chuan Wu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bowflex Inc
Original Assignee
Nautilus Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=26715488&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DE69814183(T2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Nautilus Inc filed Critical Nautilus Inc
Application granted granted Critical
Publication of DE69814183D1 publication Critical patent/DE69814183D1/de
Publication of DE69814183T2 publication Critical patent/DE69814183T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B22/00Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements
    • A63B22/06Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements with support elements performing a rotating cycling movement, i.e. a closed path movement
    • A63B22/0605Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements with support elements performing a rotating cycling movement, i.e. a closed path movement performing a circular movement, e.g. ergometers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B21/00Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
    • A63B21/15Arrangements for force transmissions
    • A63B21/157Ratchet-wheel links; Overrunning clutches; One-way clutches
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M1/00Rider propulsion of wheeled vehicles
    • B62M1/10Rider propulsion of wheeled vehicles involving devices which enable the mechanical storing and releasing of energy occasionally, e.g. arrangement of flywheels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/24Freewheels or freewheel clutches specially adapted for cycles
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B21/00Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
    • A63B21/22Resisting devices with rotary bodies
    • A63B21/225Resisting devices with rotary bodies with flywheels

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Automatic Cycles, And Cycles In General (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)
  • Steering Devices For Bicycles And Motorcycles (AREA)
  • Toys (AREA)

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Freilaufvorrichtungen und betrifft im Spezielleren einen Freilauf-Kupplungsmechanismus, der bei kurbelbetätigten Übungsfahrrädern verwendbar ist, die von einem Trägheits-Schwungrad Gebrauch machen.
  • Exemplarisch für derartige Fahrräder ist die Anordnung des Standes der Technik, wie sie in der US-A-4,673,177 gezeigt ist. Dort ist ein Übungs- bzw. Trainingsfahrrad offenbart, das einen Rahmen mit einem Sitz und einer Lenkstange aufweist. Das Übungsfahrrad der US-A-4,673,177 weist ferner eine Antriebsausrüstung mit einem Kurbelarm und einem an dem Kurbelarm angebrachten Pedal auf, wobei die Antriebsausrüstung mit einer horizontal ausgerichteten Rotationsachse drehbar an dem Rahmen gelagert ist. Ein Hochträgheits-Schwungrad mit einer Nabe, das in einer horizontalen Ausrichtung angeordnet ist und um eine vertikale Achse drehbar ist, ist mit der Antriebsausrüstung betriebsmäßig verbunden, wobei die vertikal ausgerichtete Rotationsachse des Schwungrads um 90° von der horizontal ausgerichteten Achse der Antriebsausrüstung versetzt ist. Die Antriebsausrüstung ist in Vorwärtsrichtung und in Rückwärtsrichtung betätigbar, um das Schwungrad zur Ausführung einer entsprechenden Rotationsbewegung zu veranlassen.
  • Hintergrund
  • Der Vorteil des Trainierens auf einem Direktantrieb-Übungsfahrrad ist allgemein bekannt. Direktantrieb-Übungsfahrräder verwenden typischerweise ein Hochträgheits-Schwungrad, das von einer Festgetriebe-Antriebsausrüstung angetrieben wird. Das Schwungrad wird von dem Fahrer bis zu einer relativ hohen Anzahl von Umdrehungen pro Minute (min–1) angetrieben. Aufgrund des Direktantriebs-Merkmals muss die Antriebsausrüstung sich mit einem fest stehenden Verhältnis von Umdrehungen pro Minute im Vergleich zu dem Schwungrad auf der Basis des Unter-/Übersetzungsverhältnisses drehen. Ein Vorteil des Direktantriebs-Übungsfahrrads besteht darin, dass die Direktantriebs-Zahnradausrüstung eine "Durchtret-Hilfe" für den Fahrer schafft. Das "Durchtret"-Merkmal unterstützt den Fahrer beim Drücken des Pedals durch die Positionen des oberen und des unteren Totpunktes, um dem Übergang gleichmäßig und effizient zu machen. Weitere Vorteile ergeben sich aus der Direktantriebs-Wechselwirkung zwischen dem Trägheits-Schwungrad und den Kurbelarmen, an denen die Füße des Fahrers angebracht sind. Das Trägheits-Schwungrad schafft einen gleichmäßigen, druckfreien Pedalrhythmus bzw. Tretrhythmus, wodurch ein effizientes und kräftiges Training für den Fahrer geschafften wird, insbesondere bei relativ hohen Umdrehungen pro Minute, wie zum Beispiel 60 bis 100 min–1.
  • Genauer gesagt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Übungsfahrrad mit den Merkmalen, wie sie in Anspruch 1 angegeben sind, sowie auf einen Freilauf-Kupplungsmechanismus mit den Merkmalen, wie sie in Anspruch 16 angegeben sind.
  • Bei der Anwendung der vorliegenden Erfindung bei einem Trägheits-Schwungrad-Übungsfahrzeug ist ein positiver Antrieb zum Drehen des Trägheits-Schwungrads erforderlich, um das regulierte Verzögerungsmoment zu überwinden, das durch Bremseinrichtungen aufgebracht wird, um einen Widerstand zu schaffen, gegen den der Fahrer bzw. die Bedienungsperson arbeitet. Das Trägheits-Schwungrad schafft eine Einrichtung für anhaltende Antriebsausrüstungs-Bewegungen (vom Rad auf die Kurbel auf das Bein) während derjeniger Perioden, in denen sich die Kurbel in der Position des oberen Totpunkts oder des unteren Totpunkts befindet, wo die Beine des Fahrers etwas schwächer beim Aufbringen von Rotationsbewegung auf die aktivierenden Kurbelarme sind. Das Schwungrad sorgt für ein gleichmäßiges stabiles Arbeiten für den Fahrer.
  • Die Direktantriebsbeziehung zwischen dem Schwungrad und der Antriebsausrüstung ist auch ein Nachteil beim Trainieren auf diesem Typ von Fahrrad. Die Direktantriebsbeziehung ist unbequem, wenn der Fahrer die Pedalen rasch stoppen möchte oder den Pedalrhythmus verliert, der zum Mithalten mit dem rotierenden Schwungrad erforderlich ist. Bei dem üblichen Schwungrad-Trainer, der eine solche Direktantriebsbeziehung verwendet, muss der Fahrer bzw. die Bedienungsperson seine Kurbelbewegungsrate allmählich vermindern, um das Trägheitsrad zu verlangsamen. Der Fahrer kann die Pedalbewegung nicht plötzlich stoppen, da das Trägheits-Schwungrad die Kurbelarme weiterhin antreibt.
  • Von ähnlicher Bedeutung ist das wünschenswerte Schaffen einer Pedalunterstützung für die Beine des Fahrers bzw. der Bedienungsperson bei der Kurbelbewegung mit einer niedrigeren Geschwindigkeit, als diese zum positiven Antreiben des Schwungrads erforderlich ist, sowie die Schaffung eines allmählichen Wiedereingriffs und einer Kopplung zwischen der pedalbetätigten Antriebswelle und dem freilaufenden Schwungrad, um abrupte Stöße beim Wiedereingriff mit dem sich bewegenden Schwungrad zu vermeiden.
  • Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf diese Punkte entwickelt.
  • Kurzbeschreibung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen einen Kupplungsmechanismus zur Verwendung an einem Übungsfahrrad, wobei die vorliegende Erfindung somit erkennt, dass es wünschenswert ist, einen Freilaufmechanismus für einen Trainer des Trägheits-Schwungradtyps zu haben, der eine Einrichtung zum selektiven Trennen des Schwungrads von der Antriebseinrichtung vorsieht. Der Kupplungsmechanismus ermöglicht die vorteilhafte Direktantriebsverbindung zwischen der Antriebsausrüstung und dem Schwungrad und ermöglicht ferner, dass sich die Antriebsausrüstung und das Schwungrad unabhängig voneinander bewegen oder "freibrechen", wenn eine ausreichende Kraft auf die Antriebsausrüstung oder das Schwungrad aufgebracht wird.
  • Im Allgemeinen handelt es sich bei der vorliegenden Erfindung um ein Übungsfahrrad, aufweisend einen Rahmen mit einem Sitz und einer Lenk stange, ein Hochträgheits-Schwungrad mit einer Nabe an einem Rotationszentrum, wobei das Schwungrad an dem Rahmen bei der Nabe drehbar gelagert ist, und eine Antriebsausrüstung mit einem Antriebszahnkranz, einem Kurbelarm, der an dem Antriebszahnkranz angebracht ist und sich von dem Antriebszahnkranz aus erstreckt, und einem an dem Kurbelarm angebrachten Pedal, wobei die Antriebsausrüstung durch den Rahmen drehbar gelagert ist. Die Antriebsausrüstung weist ferner einen Nebenzahnkranz auf, der an dem Schwungrad bei der Nabe befestigt ist, wobei der Antriebszahnkranz und der Nebenzahnkranz in einer Direktantriebsbeziehung verbunden sind und wobei die Antriebsausrüstung in einer Vorwärtsrichtung und in einer Rückwärtsrichtung antreibbar ist, um das Schwungrad zu veranlassen, sich zu drehen. Ein Kupplungsmechanismus ist ein Eingriff mit dem Nebenzahnkranz und der Nabe positioniert, um einen Reibungseingriff zwischen dem Zahnkranz und der Nabe zu erzeugen und eine Freibrechkraft herzustellen. Wenn die Antriebsausrüstung in Vorwärtsrichtung betätigt wird, bewegen sich der Nebenzahnkranz und die Nabe zusammen unter mechanischem Eingriff, und wenn die Antriebsausrüstung unter dem Einfluss einer Kraft, die höher ist als die Freibrechkraft, in der Rückwärtsrichtung betätigt wird, gleitet bzw. rutscht der Kupplungsmechanismus zwischen dem Nebenzahnkranz und der Nabe, sodass sich der Nebenzahnkranz und das Schwungrad in voneinander unabhängiger Weise bewegen können. Es ist kein mechanischer Eingriff zwischen dem Zahnkranz und der Nabe in der Rückwärtsrichtung vorhanden, wie dieser in der Vorwärtsrichtung vorhanden ist, wobei sich dies durch das Einrichtungslager bzw. in einer Richtung wirksame Lager ergibt.
  • Im Spezielleren definiert der Nebenzahnkranz einen Zahnkranz-Ring, der an der Nabe angebracht ist und auch einen Eingriffsring beinhaltet. Ein Einrichtungslager ist zwischen dem Zahnkranz-Ring und der Nabe angebracht, um es dem Zahnkranz-Ring zu erlauben, die Nabe anzutreiben, wenn der Zahnkranz-Ring in Vorwärtsrichtung angetrieben wird, und um es dem Zahnkranz-Ring zu erlauben, sich unabhängig von der Nabe zu drehen, wenn der Zahnkranz-Ring in der Rückwärtsrichtung angetrieben wird. Ein Eingriffsflansch ist an der Nabe fest angebracht und entspricht dem Eingriffsring, und eine Kompressionseinrichtung ist an dem Schwungrad angebracht, um den Flansch und den Ring in Richtung zueinander hin vorzuspannen. Ein Kupplungsmaterialelement ist zwischen dem Eingriffsflansch und dem Ring positioniert und dazwischen durch die Kompressionseinrichtung eingeklemmt, um den Eingriffsflansch dazu zu veranlassen, sich in Verbindung mit dem Zahnkranz-Ring zu bewegen. Der Eingriff erzeugt eine Freibrechkraft, die erforderlich ist, um dem Zahnkranz-Ring dazu zu veranlassen, sich unabhängig von dem Eingriffsflansch zu bewegen. Wenn die Antriebsausrüstung in der Vorwärtsrichtung betätigt wird, bewegen sich der Zahnkranz-Ring und der Eingriffsflansch gemeinsam, und wenn die Antriebsausrüstung in der Rückwärtsrichtung betätigt wird und die Freibrechkraft überwindet, gleitet der Eingriffsflansch in Bezug auf den Ring, wodurch es dem Zahnkranz-Ring und dem Schwungrad ermöglicht wird, sich unabhängig voneinander zu bewegen.
  • Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel definiert der Nebenzahnkranz einen Zahnkranz-Ring, der an der Nabe angebracht ist und der einen inneren Eingriffsring und eine äußeren Eingriffsring bildet. Ein Einrichtungslager bzw. in einer Richtung wirksames Lager ist zwischen dem Zahnkranz-Ring und der Nabe angebracht, um es dem Zahnkranz-Ring zu ermöglichen, die Nabe anzutreiben, wenn der Zahnkranz-Ring in einer Vorwärtsrichtung angetrieben wird, und um es dem Zahnkranz-Ring zu ermöglichen, sich frei auf der Nabe zu drehen, wenn der Zahnkranz-Ring in der Rückwärtsrichtung angetrieben wird. Ein innerer Eingriffsflansch ist entsprechend dem inneren Eingriffsring an der Nabe fest angebracht, und ein äußerer Eingriffsflansch ist an der Nabe entsprechend dem äußeren Eingriffsring fest angebracht. Eine Kompressionseinrichtung ist an dem Schwungrad angebracht, um den inneren Flansch und den inneren Ring in Richtung zueinander hin vorzuspannen und um den äußeren Flansch und den äußeren Ring in Richtung zueinander hin vorzuspannen. Ein Kupplungsmaterialelemtent ist zwischen dem äußeren Eingriffsflansch und dem äußeren Ring sowie zwischen dem inneren Eingriffsflansch und dem inneren Ring positioniert und dazwischen durch die Kompressionseinrichtung eingeklemmt, um den inneren und den äußeren Eingriffsflansch dazu zu veranlassen, sich in Verbindung mit dem Zahnkranz-Ring zu bewegen. Der Eingriff erzeugt eine Freibrechkraft, welche erforderlich ist, um den Zahnkranz-Ring dazu zu veranlassen, sich unabhängig von dem inneren Eingriffsflansch und dem äu ßeren Eingriffsflansch zu bewegen. Wenn die Antriebseinrichtung in der Vorwärtsrichtung betätigt wird, bewegen sich der Zahnkranz-Ring und der innere Flansch sowie der äußere Flansch gemeinsam, und wenn die Antriebsausrüstung in der Rückwärtsrichtung betätigt wird, und die Freibrechkraft überwindet, gleiten der innere Eingriffsflansch und der äußere Eingriffsflansch in Bezug auf den inneren Ring und den äußeren Ring, um es dem Zahnkranz-Ring und dem Schwungrad zu ermöglichen, sich unabhängig voneinander zu bewegen. Es sind weitere Ausführungsformen der Erfindung offenbart, die dieselbe Funktion mit einer sehr ähnlichen Konstruktion ausführen.
  • Ferner beinhaltet die Erfindung einen Übungsfahrrad-Rahmen zur Verwendung mit dem Kupplungsmechanismus. Der Rahmen beinhaltet ein vorderes Tragteil, ein hinteres Tragteil und ein Verbindungsstrebenelement, das sich zwischen dem vorderen und dem hinteren Tragteil erstreckt. Ferner ist eine Vordergabel mit einem oberen Ende und einem unteren Ende vorhanden, wobei diese Vordergabel an dem unteren Ende des vorderen Bodenteils angebracht ist. Die Vordergabel lagert ein Hochträgheits-Schwungrad in drehbarer Weise. Es ist eine hintere Stütze vorgesehen, die ein oberes Element und ein unteres Element aufweist, wobei das obere Element an dem unteren Element in einer nach hinten versetzten, überlappenden Weise angebracht ist und wobei die hintere Stütze ein oberes Ende und ein unteres Ende bildet. Die hintere Stütze ist an dem unteren Ende an dem Verbindungsstrebenelement angebracht. Eine gelenkig angebrachte Verbindungsstange ist an dem oberen Ende der Vordergabel angebracht und erstreckt sich von dem oberen Ende der Vordergabel nach abwärts und nach rückwärts zu einem mittleren Punkt zwischen der Vordergabel und der hinteren Stütze und sodann horizontal zu der hinteren Stütze an der Überkreuzung des oberen Elements und des unteren Elements der hinteren Stütze. Eine hintere Abstützstange erstreckt sich von dem oberen Element der hinteren Stütze zu dem hinteren Tragteil. Eine Lenkstange ist an dem oberen Ende der Vordergabel angebracht, und ein Sitz ist an dem oberen Ende der hinteren Stütze angebracht. Ein vorderer Bereich ist definiert durch die Vordergabel, die gelenkig angebrachte Verbindungsstange, die hintere Stütze und das Verbindungsstrebenelement, sodass ein fünfseitiges Polygon gebildet ist, und ein hinterer Bereich ist durch die hintere Stütze, die hintere Abstützstange und das Verbindungsstrebenelement unter Bildung eines fünfseitigen Polygons definiert.
  • Ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung besteht somit in der Schaffung eines Freilauf-Kupplungsmechanismus, der es ermöglicht, dass ein Übungsfahrrad die Direktantriebsbeziehung zwischen der Antriebsausrüstung und dem Schwungrad aufweist und der gleichzeitig unter bestimmten Bedingungen ein voneinander unabhängiges Drehen der Antriebsausrüstung und des Schwungrads zulässt.
  • Weitere Gesichtspunkte, Merkmale und Detail der vorliegenden Erfindung sind unter Bezugnahme auf die nachfolgende ausführliche Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen sowie aus den beigefügten Ansprüchen noch vollständiger verständlich.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt eine Perspektivansicht eines Übungsfahrrads, in das der Kupplungsmechanismus der vorliegenden Erfindung integriert ist.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung der Antriebsausrüstung des in 1 gezeigten Übungsfahrrads.
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung der Antriebsausrüstung des in 1 gezeigten Übungsfahrrads.
  • 4 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie 4-4 der 3.
  • 5A zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Linie 5A-5A der 2.
  • 5B zeigt eine der 5A ähnliche, repräsentative Schnittdarstellung unter Darstellung der Effekte von verschlissenem Kupplungsmaterial.
  • 5C zeigt eine der 5A ähnliche repräsentative Schnittdarstellung zur Erläuterung eines anderen Typs von Kompressionselement.
  • 6 zeigt eine Perspektivansicht eines Hochträgheits-Schwungrads, das ein Ausführungsbeispiel des Kupplungsmechanismus der vorliegenden Erfindung bildet.
  • 7 zeigt eine auseinandergezogene Ansicht des Schwungrads der 6.
  • 8 und 9 zeigen eine Aufrissansicht bzw. eine Perspektivansicht eines Bereichs des Kupplungsmechanismus.
  • 10 zeigt eine Seitenansicht des Zahnkranz-Ringelements des Kupplungsmechanismus der vorliegenden Erfindung.
  • 11 zeigt eine Draufsicht auf den in 10 gezeigten Zahnkranz-Ring.
  • 12 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie 12-12 der 10.
  • 13 zeigt eine vergrößerte, perspektivische Frontansicht des Zahnkranz-Rings der 10.
  • 14 zeigt eine Seitenansicht des Kupplungsplatten-Ringelements des Kupplungsmechanismus der vorliegenden Erfindung.
  • 15 zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Linie 15-15 der 14.
  • 16 zeigt eine perspektivische Frontansicht des Kupplungsplatten-Ringelements des Kupplungsmechanismus der vorliegenden Erfindung.
  • 17 zeigt eine Perspektivansicht eines Hochträgheits-Schwungrads, das ein alternatives Ausführungsbeispiel des Kupplungsmechanismus der vorliegenden Erfindung bildet.
  • 18 zeigt eine vergrößerte Perspektivansicht des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, wie es in 17 gezeigt ist.
  • 19 zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Linie 19-19 der 18.
  • 20 zeigt eine repräsentative Schnittdarstellung des in 19 gezeigten Ausführungsbeispiels unter Darstellung des Effekts von verschlissenem Kupplungsmaterial.
  • 21 zeigt eine vergrößerte Perspektivansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
  • 22 zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Linie 22-22 der 21.
  • 23 zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Linie 23-23 der 22.
  • 24 zeigt eine repräsentative Schnittdarstellung eines alternativen Ausführungsbeispiels, das dem in den 22, 23 und 24 gezeigten ähnlich ist.
  • 25 zeigt eine Aufrissansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
  • 26 zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Linie 26-26 der 25.
  • 27 zeigt eines Aufrissansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
  • 28 zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Linie 28-28 der 27.
  • 29 zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Linie 29-29 der 28.
  • 30 zeigt eine repräsentative Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
  • Ausführliche Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
  • In Anbetracht der vorstehend genannten Gesichtspunkte ist ein Freilauf-Kupplungsmechanismus 40 zur Verwendung bei Direktantriebs-Übungsfahrrädern 42 entwickelt worden, die ein Trägheits-Schwungrad 44 verwenden (1 bis 4). Während die vorliegende Erfindung im Folgenden unter Bezugnahme auf ein Übungsfahrrad beschrieben wird, ist auch ins Auge gefasst, dass diese auch bei normalen Fahrrädern oder anderen Übungsgerätschaften verwendet werden könnte, einschließlich Magnetwiderstands-Fahrrädern, Luftwiderstands-Fahrrädern sowie anderen Trainingsgerätschaften außer Fahrrädern (wie zum Beispiel Oberkörper-Trainingsgeräten), die jeweils rotationsmäßig angetriebene Mechanismen (Räder usw.) aufweisen, je nachdem wie dies geeignet ist. Der Freilauf-Kupplungsmechanismus arbeitet in Direktantriebsweise, wenn der Fahrer die Pedalen des Fahrzeugs in Vorwärtsrichtung tritt (im Gegenuhrzeigersinn in den 1 und 2 und im Uhrzeigersinn in 3), besitzt jedoch eine Freigabe- oder Freilauf-Eigenschaft, wenn der Fahrer eine erforderliche Kraft auf das Pedal (oder irgendwo auf die Antriebsausrüstung) aufbringt, die entgegengesetzt oder gegenläufig zu der in Vorwärtsrichtung wirkenden Pedalkraft ist. Bei Aufbringung der geeigneten entgegengesetzten Kraft ("Freibrechkraft-Schwelle") führt die Antriebsausrüstung ein Freilaufen aus, um den Pedalen eine Rotationsbewegung in der entgegengesetzten Richtung in Bezug auf die Rotation des Schwungrads oder eine langsamere Rotationsbewegung als dieses zu ermöglichen. Der Fahrer kann dann einfach die Pedalen mit einer relativ niedrigeren Umdrehungsgeschwindigkeit pro Minute als das normale Übersetzungs-/Untersetzungverhältnis zu dem Schwungrad betätigen, die Pedalen stoppen oder die Pedalen in Rückwärtsrichtung drehen.
  • Die entgegengesetzte Kraft, die auf die Pedalen aufgebracht werden muss, um die Freilaufwirkung hervorzurufen, kann auf der Basis der Konstruktion des Freilauf-Kupplungsmechanismus eingestellt werden und beträgt typischerweise zwischen 0,00 und 100 Pounds, vorzugsweise 55 Pounds, an den Pedalen, wobei dies von der Anwendung abhängig ist. Die Freibrechkraft-Schwelle basiert auf dem statischen Reibungseingriff zwischen dem Kupplungsmaterial und den Kupplungsplatten, zwischen denen das Kupplungsmaterial eingeklemmt ist, sowie auf der durch die Antriebsausrüstung geschaffenen mechanischen Kraftverstärkung. Die Kupplungsplatten, wie sie nachstehend definiert werden, befinden sich an verschiedenen Elementen, die unter normalen Bedingungen gemeinsam rotieren sollen. Die Reibungskraft zwischen dem Kupplungsmaterial und den Kupplungsplatten erleichtert diese Beziehung. An einem bestimmten Punkt (der Freibrechkraft-Schwelle) überwinden die einander gegenüberliegenden Kupplungsplatten die statische Reibungskraft und drehen sich mit verschiedenen Drehzahlen (min–1) in der gleichen Richtung oder in gegenläufigen Richtungen. Die Oberfläche der Kupplungsplatten und das Kupplungsplattenmaterial, die Materialeigenschaften der Kupplungsplatten und des Kupplungsmaterials sowie die Kraft, mit der die Kupplungsplatten das Kupplungsmaterial einklemmen, sind allesamt Faktoren, die sich zur Beeinflussung der Freibrechkraft-Schwelle speziell ausbilden lassen. Die Freibrechkraft (gemessen an der Pedale) wird auch durch das Untersetzungs-/Übersetzungsverhältnis und die Länge der Kurbelarme beeinflusst.
  • Der Freilauf-Kupplungsmechanismus 40 ist in integraler Weise mit der Antriebsausrüstung des Übungsfahrrads ausgebildet. Die Antriebs- oder Zahnradausrüstung beinhaltet den Antriebszahnkranz 46, die Kurbelarme 48 und die an dem Antriebszahnkranz angebrachten, zugehörigen Pedalen 50, die Antriebsachsenanordnung 52, den Nebenzahnkranz 54 und die Kette oder den Riemen 56, die bzw. der den Antriebszahnkranz und den Nebenzahnkranz miteinander verbindet, wie es in 3 gezeigt ist. Typischerweise ist der Antriebszahnkranz an einem der Kurbelarme starr angebracht, und jeder Kurbelarm ist an der Antriebsachsenanordnung lösbar angebracht. Die Antriebsachsenanordnung ist in der Nabe an dem Rahmen positioniert, um eine Rotationsbewegung in beiden Richtungen der Kurbelarme zu ermöglichen.
  • Wie in 4 gezeigt ist, beinhaltet der Freilauf-Kupplungsmechanismus 40 einen Zahnkranz-Ring 58, der auf einer Nebenachsenanordnung 60 drehbar angebracht ist. Der Nebenzahnkranz 54 ist nahe der Nabe 62 an dem Schwungrad 44 befestigt. Die Nebenachsenanordnung ist in der Nabe ange bracht und an dem Rahmen befestigt, um dem Schwungrad eine Rotation in Bezug auf den Rahmen zu ermöglichen, und zwar unter der Kraft der Antriebsausrüstung durch die Bewegung der Nebenachsenanordnung. Die Nebenachsenanordnung ist tatsächlich in der Nabe angebracht und weist ein Achsengehäuse auf. Typischerweise ist der Nebenzahnkranz an dem Achsengehäuse angebracht.
  • Der Freilauf-Kupplungsmechanismus kann in Verbindung mit dem Antriebszahnkranz, den Kurbeln und der Antriebsachsenanordnung montiert werden oder in Verbindung mit dem Nebenzahnkranz, der Nebenachsenanordnung und dem Schwungrad montiert werden. Die Platzierung des Freilauf-Kupplungsmechanismus lässt sich in Abhängigkeit von der jeweiligen Ausführung wählen. Der einzige Unterschied zwischen den beiden Positionen des Freilauf-Kupplungsmechanismus besteht darin, dass bei einer Anbringung in Zuordnung zu dem Nebenzahnkranz die Betätigung des Freilauf-Kupplungsmechanismus einen Einfluss auf die Bewegung der Kette und des Antriebszahnkranzes hat (Verlangsamung, Stoppen oder Umkehren). Wenn der Freilauf-Kupplungsmechanismus in Zuordnung zu dem Antriebszahnkranz angebracht ist, ermöglicht die Betätigung des Freilauf-Kupplungsmechanismus den Pedalen und den Kurbeln eine Verlangsamung, ein Stoppen oder ein umgekehrtes Bewegen, während der Antriebszahnkranz, die Kette und der Nebenzahnkranz sowie das Schwungrad ihre Rotationsbewegungen fortsetzen. Bei der vorliegenden Beschreibung ist der Freilauf-Kupplungsmechanismus in Verbindung mit bzw. in Zuordnung zu dem Nebenzahnkranz angebracht.
  • Wie in den 4 und 5A gezeigt ist, beinhaltet der Freilauf-Kupplungsmechanismus genauer gesagt einen Zahnkranz-Ring 58 (im vorliegenden Fall einen "Neben"-Zahnkranz-Ring), der in einer Einrichtungs-Antriebsbeziehung bzw. einer in einer Richtung wirksamen Antriebsbeziehung zu dem Achsengehäuse 64 derart angebracht ist, dass die Rotationsbewegung des Nebenzahnkranz-Rings in der einen Richtung ein direktes Antreiben des Achsengehäuses zur Folge hat und die Rotationsbewegung des Nebenzahnkranz-Rings in der entgegengesetzten Richtung kein Antreiben des Achsengehäuses zur Folge hat (ein "Freilaufen" zulässt). Diese Freilaufbeziehung wird durch Einrich tungslager 66 oder durch eine Sperren- und Rastklinkenkonstruktion hergestellt, die zwischen dem Nebenzahnkranz-Ring und dem Achsengehäuse verwendet wird.
  • Die Freilaufbewegung des Nebenzahnkranz-Rings 58 in Bezug auf das Achsengehäuse 64 (und somit die Nabe 62 und das Schwungrad 44) wird durch Kupplungsplatten 68 und Kupplungs- oder Bremsmaterial 70, die auf den Nebenzahnkranz-Ring wirken, gemäßigt oder vermindert. Ein Kupplungsplatten-Ring 69 ist an dem Achsengehäuse 64 befestigt, um das eine Ende des Freilauf-Kupplungsmechanismus 40 fest zu positionieren. Die Kupplungsplatten 68 sind starr angebracht, um sich zusammen mit dem Achsengehäuse (und somit der Nabe und dem Schwungrad) zu drehen, und werden durch eine Vorspanneinrichtung, wie zum Beispiel ein Federelement 72, in Berührung mit dem Zahnkranz-Ring 58 gedrückt. Das Bremsmaterial 70 ist zwischen dem Zahnkranz-Ring und den Kupplungsplatten positioniert, um zwischen den beiden eine Reibungsgrenzfläche zu schaffen. Das Bremsmaterial kann entweder an dem Zahnkranz-Ring oder den Kupplungsplatten angebracht sein oder frei schwebend vorgesehen sein. Die Berührungsfläche zwischen der Kupplungsplatte und dem Zahnkranz-Ring (durch das Bremsmaterial) in Kombination mit der durch die Vorspanneinrichtung 72 aufgebrachten Kompressionskraft erzeugt die "Freibrechkraft", die durch den Zahnkranz-Ring aufgebracht werden muss, um dem Zahnkranz-Ring ein "Freilaufen" auf dem Achsengehäuse zu ermöglichen. Wenn die aufgebrachte Kraft nicht ausreichend ist, um die "Freibrechkraft" zu überwinden, dann kann der Zahnkranz-Ring nicht auf dem Achsengehäuse freilaufen.
  • Der Freilauf-Kupplungsmechanismus ist unter der Vorspannkraft selbstjustierend, um einer Dickenreduzierung des Bremsmaterials 70 Rechnung zu tragen, das im Gebrauch verschleißt. Die Kupplungsplatten 68 "schwimmen" auf dem Achsengehäuse, um den Kontakt mit dem Zahnkranz-Ring einzustellen und aufrecht zu erhalten, wenn das Bremsmaterial dünner wird.
  • Speziellen Ausführungsbeispiele des Freilauf-Kupplungsmechanismus werden im Folgenden ausführlicher beschrieben.
  • Ein Übungsfahrrad 42, in das die vorliegende Erfindung integriert ist, ist in 1 gezeigt. Das Fahrrad beinhaltet einen Rahmen 80, der durch am Boden angreifende Elemente 82 auf einer Abstützfläche abgestützt ist, einen verstellbaren Sitz 84, eine verstellbare Lenkstange 86, ein Schwungrad 44, das zwischen einem Paar von Vordergabelelementen 88 des Rahmens drehbar positioniert ist, sowie eine Antriebs- bzw. Getriebeausrüstung 54, die nahe dem Sitz sowie unterhalb von diesem an dem Rahmen angebracht ist.
  • Der Rahmen 80, wie er in 1 gezeigt ist, beinhaltet ein vorderes und ein hinteres Bodentragteil 90, die durch ein sich dazwischen erstreckendes, horizontales Rahmenstrebenelement 92 angebracht sind, eine Vordergabel 88 und eine hintere Stütze 94. Die Vordergabel und die hintere Stütze sind durch eine gelenkig angebrachte Verbindungsstange 96 angebracht, die sich von dem oberen Ende der Vordergabel schräg nach unten zu einem in etwa mittleren Punkt zwischen der Vordergabel und der hinteren Stütze erstreckt, wobei sich die gelenkig angebrachte Verbindungsstange an diesem Punkt horizontal nach hinten erstreckt, um mit der hinteren Stütze in Eingriff zu treten. Die gelenkig angebrachte Verbindungsstange beinhaltet somit zwei Elemente, die in einem Winkel miteinander verbunden sind, und erstreckt sich von dem oberen Ende der Gabel zu dem ungefähren Mittelpunkt der hinteren Stütze.
  • Eine Öffnung ist an dem oberen Ende der Gabel ausgebildet, um eine Lenkstangenstütze 98 aufzunehmen, wobei die Lenkstangenstütze an der Oberseite der Gabel durch eine Raststiftkonstruktion vertikal verstellbar ist, wie diese in der Industrie bekannt ist. Eine Lenkstange ist an dem oberen Ende der Lenkstangenstütze in einer beliebigen bekannten Weise zur Verwendung durch den Fahrer angebracht. Eine Öffnung ist in dem oberen Ende der hinteren Stütze zum Aufnehmen einer Sitzstütze 100 ausgebildet. Die Sitzstütze ist in der hinteren Stütze durch eine Raststiftkonstruktion, wie diese in der Technik allgemein bekannt ist, vertikal verstellbar. Der Sitz kann zusätzlich zu seiner vertikalen Verstellbarkeit nach vorne und nach hinten an der Sitzstütze verstellt werden, beispielsweise durch den Mechanismus, wie er in dem US-Patent Nr. 4,772,069 von Szymski offenbart ist.
  • Die hintere Stütze 94 weist ein oberes Element 102 und ein unteres Element 104 auf. Das obere Element 102 ist derart angebracht, dass es sich von der Rückseite des unteren Elements 104 weg erstreckt und sich in einer nach hinten versetzten, überlappenden Weise über das obere Ende des Bodenelements 104 hinaus erstreckt. Die gelenkig angebrachte Verbindungsstange 96 ist an der hinteren Stütze 94 an dem oberen Ende des Bodenelements 104 sowie an der Vorderseite des oberen Elements 102 angebracht. Durch diese Anbringung der gelenkig angebrachten Verbindungsstange an der hinteren Stütze wird eine stabile konstruktionsmäßige Verbindung geschaffen.
  • Die Kurbelarme 48 für jedes der Pedale 50 sind an einer Nabe 106 angebracht, die von der hinteren Stütze an einer Stelle entlang der Höhe der hinteren Stütze gelagert ist, an der das obere und das untere Element der hinteren Stütze erstreckungsgleich sind. Die hintere Stütze 94 ist an dem horizontalen Rahmenelement 92 in etwa auf halbem Wege zwischen dem vorderen und dem hinteren Bodentragteil 90 angebracht. Eine hintere Abstützstange 107 erstreckt sich in einem Winkel von der hinteren Stütze 94 weg nach unten zu dem hinteren Bodentragteil 90, um für zusätzliche Festigkeit zu sorgen. Der Rahmen ist aus rechteckigem oder hohlzylindrischem Stahlrohr gebildet, wie es in der Technik bekannt ist. Rechteckrohr ist bevorzugt.
  • Der vordere Bereich, der durch die Gabel 88, die gelenkig angebrachte Verbindungsstange 96, die hintere Stütze 94 und das horizontale Rahmenelement 92 gebildet ist, ist ein fünfseitiges Polygon. Der hintere Bereich, der durch die hintere Stütze, die hintere Abstützstange 107 und das horizontalen Rahmenelement 92 gebildet ist, ist ebenfalls ein fünfseitigen Polygon. Eine Reibungsbremse 108 ist nahe dem oberen Ende der Vordergabel angebracht, um selektiv an den entgegengesetzten Außenrändern des Schwungrads 94 anzugreifen, um eine zusätzliche Reibungslast zu schaffen, gegen die der Fahrer beim Trainieren auf dem Übungsfahrrad trainieren muss. Diese Rahmenausbildung ist bis zur Geometrie der Rahmenkonstruktion sehr stabil und dauerhaft sowie in der Lage, den Belastungen häufigen Gebrauchs standzuhalten. Derjenige Bereich des Rahmens, der die Kurbelarme und den Kettenring abstützt, ist besonders stabil und dauerhaft in seiner Ausbildung, und zwar aufgrund der überlappenden Konstruktion der hinteren Stütze 94.
  • Wie in den 1, 2 und 3 gezeigt ist, beinhaltet die Antriebs- oder Räderwerkausrüstung (wie vorstehend beschrieben) einen Antriebszahnkranz 46, der drehbar an dem Rahmen angebracht ist, Kurbelarme 84 sowie zugeordnete Pedale, die zum Antreiben des Antriebszahnkranzes an dem Rahmen drehbar angebracht sind, eine Freilauf-Kupplungsanordnung 40, einen Nebenzahnkranz 54, der an dem Schwungrad 44 angebracht ist, sowie eine Kette 56, die den Antriebszahnkranz mit dem Nebenzahnkranz sowie mit der Freilauf-Kupplungsanordnung verbindet. Die Kette könnte durch einen Riemen ersetzt sein, und zwar zusammen mit diesbezüglichen Modifikationen an dem Antriebszahnkranz und dem Nebenzahnkranz, ohne dass es zu nachteiligen Auswirkungen auf die Arbeitsweise des Freilauf-Kupplungsmechanismus der vorliegenden Erfindung kommt.
  • Wie bei einem standardmäßigen Antriebs-Übungsfahrrad betätigt der Fahrer das Übungszahnrad unter Verwendung der Kurbelarme und Pedale, um den Antriebszahnkranz 64 anzutreiben. Die Kette 56, die sich zwischen dem Antriebszahnkranz und dem Nebenzahnkranz 54 in Eingriff befindet, veranlasst das Schwungrad 44 zur Ausführung einer Rotation mit der jeweiligen Umdrehungsgeschwindigkeit pro Minute auf der Basis des Untersetzungs-/Übersetzungsverhältnisses zwischen dem Antriebszahnkranz und dem Nebenzahnkranz.
  • Der Freilauf-Kupplungsmechanismus tritt mit dem Schwungrad in Eingriff, wie dies nachfolgend beschrieben ist, um die Übertragung der Rotationsbewegung von dem Nebenzahnkranz 54 auf das Schwungrad 44 in einer Direktantriebsbeziehung zu ermöglichen, wenn er in Vorwärtsrichtung angetrieben wird. Normale Pedalbetätigungsumstände beinhalten die Verwendung des Übungsfahrrads während einer organisierten Trainingsklasse oder individuell und beinhalten ein Starten bei 0,00 min–1 sowie eine Steigerung und Reduzierung der Umdrehungsgeschwindigkeiten pro Minute, wie dies für bestimmte Trainingsprogramme erforderlich oder erwünscht ist, ob der Fahrer nun steht, sitzt oder während des Gebrauchs abwechselnd steht und sitzt. Der Freilauf-Kupplungsmechanismus 40 der vorliegenden Erfindung sorgt für eine Aufrechterhaltung des "Durchtret"-Vorteils von standardmäßigen Direktantriebs-Übungsfahrzeugen. Der Durchtret-Vorteil hilft dem Fahrer bei einer kontinuierlichen und gleichmäßigen Pedalbetätigung unter Durchlaufung der oberen und unteren Pedalstellungen, wo Fahrradfahrer typischerweise am schwächsten sind.
  • Der Freilauf-Kupplungsmechanismus 40 wandelt die Direktantriebsbeziehung zwischen den Pedalumdrehungen und den Schwungradumdrehungen in eine "Freilauf"-Beziehung um, um ein Stoppen der Pedale 50, eine Richtungsumkehr derselben oder eine langsamere Rotationsbewegung derselben als das Schwungrad 44 zu ermöglichen, wenn eine ausreichende Kraft in der entgegengesetzten Richtung auf eine der Pedale oder irgendwo an der Antriebsausrüstung (wo der Kupplungsmechanismus an dem Trägheitsrad positioniert ist) aufgebracht wird. Beispiele für die Aufbringung einer entgegengesetzten Kraft beinhalten die beabsichtigte Aufbringung einer Umkehrkraft durch den Fahrer während des Tretvorgangs, zum Beispiel wegen Ermüdung, oder die Berührung des Pedals an dem Unterschenkel des Fahrers, wenn ein Fuß versehentlich von dem Pedal gelöst wird.
  • Wie in den 4, 5A, 5B, 6 und 7 gezeigt ist, ist der Freilauf-Kupplungsmechanismus 40 an der Nebenachsenanordnung 60 angrenzend an die Nabe 62 des Schwungrads 44 angebracht. Ein zylindrisches Nebenachsengehäuse 64 ist im Presssitz in einer zylindrischen axialen Bohrung angeordnet, die durch die Nabe 62 des Schwungrads hindurch gebildet ist. Das sich von der Nabe weg erstreckende Ende des Achsengehäuses ist mit einem Außengewinde versehen, um den Kupplungsplatten-Ring 69 aufzunehmen.
  • In der nachfolgenden Beschreibung beziehen sich die Begriffe "innen" und "inneres" auf das am nähesten bei dem Schwungrad 44 gelegene Ende, und die Begriffe "außen" und "äußeres" beziehen sich auf das von dem Schwungrad am weitesten entfernte Ende. Der Kupplungsplatten-Ring 69 beinhaltet einen hohlzylindrischen Hauptkörper 118 mit Innengewinde an seinem einen Ende für den Eingriff mit dem Außengewinde an dem äußeren Ende des Achsengehäuses 64. Der Kupplungsplatten-Ring 69 weist einen äußeren, radial verlaufenden Eingriffsflansch 120 auf, der an dem äußeren Ende des zylindrischen Hauptkörpers 118 angebracht ist, und weist einen inneren radial verlaufenden Eingriffsflansch 122 auf, der an dem inneren Ende des zylindrischen Hauptkörpers beweglich angebracht ist.
  • Wie unter Bezugnahme auf die 5A und 5B zu sehen ist, ist der innere Flansch 122 entlang der gesamten Länge oder eines Bereichs der Länge des zylindrischen Hauptkörpers 118 des Kupplungsplatten-Rings 69 axial (in Längsrichtung) beweglich. Wie unter Bezugnahme auf die 7, 8 und 9 zu sehen ist, weist der innere Flansch 122 eine zentrale Bohrung 124 auf, die eine Mehrzahl von sich radial nach innen erstreckenden Rippen 126 bildet. Entsprechende in Längsrichtung verlaufende Schlitze 128 sind in der Oberfläche des zylindrischen Hauptkörpers des Kupplungsplatten-Rings 69 an dessen innerem Ende gebildet und erstrecken sich zumindest über einen Teil der Länge des Haupfkörpers, um die Rippen 126 aufzunehmen und dem inneren Flansch 122 zu ermöglichen, sich axial entlang der Länge des zylindrischen Hauptkörpers über das Längserstreckungsausmaß der Schlitze zu bewegen (zu schwimmen). Der Vorteil der axialen Bewegung des inneren Flansches des Kupplungsplatten-Rings 69 wird im Folgenden ausführlicher beschrieben. Wenn der zylindrische Hauptkörper 118 mit dem Achsengehäuse 64 in gewindemäßigen Eingriff gebracht ist, ist der innere Flansch derart positioniert, dass die Rippen in den Schlitzen verschiebbar aufgenommen sind und der innere Flansch ist an dem Ende des zylindrischen Hauptkörpers durch die Nabe 62 oder das Achsengehäuse (durch das Ende des Achsengehäuses, wie in 5A gezeigt) festgehalten. Die Schnittstelle der Rippen 126 in den Schlitzen 128 veranlasst den inneren Flansch zur Ausführung einer Drehung zusammen mit dem zylindrischen Hauptkörper 118.
  • Ein Einrichtungslager 66 bzw. in einer Richtung wirksames Lager, wie zum Beispiel eine INA-Rollenkupplung vom Mantel-Typ, wie man sie bei der INA-Bearing Company, Inc., Fort Mill, South Carolina, Katalog nr. 305, 1988 auf Seite 164 findet, ist an dem zylindrischen Hauptkörper 118 des Kupplungsplatten- Rings 69 zwischen dem Ende der Schlitze 128 und dem äußeren Flansch 120 angebracht. Die Rollen des Lagers 66 stehen mit der Außenfläche des zylindrischen Hauptkörperelements 118 in Eingriff und können entlang der Länge des Hauptkörpers gleiten (schwimmen), wie dies nachfolgend noch ausführlicher beschrieben wird. Das Einrichtungslager gestattet einen Direktantrieb in der einen Richtung sowie ein Freilaufen in der anderen Rotationsrichtung, wie dies im Folgenden ausführlicher erläutert wird.
  • Wie unter Bezugnahme auf die 5A, 7 und 10 bis 13 zu sehen ist, bildet der Zahnkranz-Ring 58 eine zentrale Bohrung und ist konzentrisch über dem zylindrischen Hauptkörperelement 118 des Kupplungsplatten-Rings 69 positioniert und an dem äußeren Laufring des Einrichtungslagers angebracht. Der Zahnkranz-Ring 58 bildet einen äußeren, radial verlaufenden Eingriffsring 130, der von dem äußeren Flansch 120 des Kupplungsplatten-Rings 69 beabstandet ist, jedoch im wesentlichen erstreckungsgleich mit diesem ist, einen inneren radial verlaufenden Eingriffsring 132, der von dem inneren Flansch 122 des Kupplungsplatten-Rings 69 beabstandet ist, jedoch im Wesentlichen erstreckungsgleich mit diesem ist, sowie den Nebenzahnkranz 54, der um die Außenfläche des Zahnkranz-Rings 58 sowie zwischen dem sich innen erstrecken und dem sich außen erstreckenden Ring 130 und 132 gebildet ist. Die Kette 56 steht in Eingriff mit dem Nebenzahnkranz 54. Die Eingriffsringe 130 und 132 sind Verlängerungen der Seitenwände des Zahnkranz-Rings und schaffen bei Bedarf mehr Oberfläche für die von ihnen ausgeführte Kupplungsfunktion, wie dies im Folgenden erläutert wird.
  • Im Folgenden werden die Relativbewegungs- und Antriebseigenschaften des Kupplungsplatten-Rings 69, des Zahnkranz-Rings 58 und des Schwungrads 44 mit der an dieser Stelle beschriebenen Konstruktion erläutert. Wenn der Nebenzahnkranz 54 in Vorwärtsrichtung (in Bezug auf 3 im Uhrzeigersinn und in Bezug auf die 1 und 2 im Gegenuhrzeigersinn) durch die Kette 56 angetrieben wird, tritt das Einrichtungslager 66 mit dem Nebenzahnkranz 54 in Eingriff und veranlasst diesen zum Drehen des Zahnkranz-Rings 58, der wiederum den Kupplungsplatten-Ring 69 dreht, welcher wiederum das Achsengehäuse 64 dreht, wodurch das Schwungrad zum Drehen gebracht wird.
  • Wenn der Nebenzahnkranz 54 zur Ausführung einer Bewegung in der entgegengesetzten Richtung (im Gegenuhrzeigersinn in 3 und im Uhrzeigersinn in den 1 und 2) veranlasst wird, ermöglicht das Einrichtungslager dem Zahnkranz-Ring 58 ein Freilaufen auf dem Kupplungsplatten-Ring 69.
  • Idealerweise ist ein Reibungskupplungs- oder Bremsmaterial 70 in Form einer ebenen Unterlegscheibe (einer Scheibe mit einer darin ausgebildeten zentralen Öffnung) zwischen dem äußeren Flansch 120 des Kupplungsplatten-Rings 69 und dem äußeren Ring 130 des Zahnkranz-Rings 58 sowie zwischen dem inneren Flansch 122 des Kupplungsplatten-Rings 69 und dem inneren Ring 132 des Zahnkranz-Rings positioniert, wie dies am Besten in den 5A, 5B und 7 gezeigt ist. Das Reibungskupplungsmaterial 70 kann entweder an dem äußeren Flansch 120 oder dem äußeren Ring 130 angebracht sein, und das Reibungskupplungsmaterial 70 kann entweder an dem inneren Flansch 122 oder dem inneren Ring 132 angebracht sein, um das Kupplungsmaterial zu verankern. Bei dem Kupplungsmaterial 70 kann es sich um Filz, Kork, standardmäßiges Bremsmaterial oder ein beliebiges anderes Material handeln, das eine ausreichende Reibungsbeziehung zwischen den erstreckungsgleichen Flanschen und Ringen schafft. Vorzugsweise wird Kupplungsbelag, wie er in dem Katalog der McMaster-Carr Company unter der Nummer 101, 1995, auf Seite 2530 gezeigt ist, mit einer Dicke von circa 2,0 mm verwendet. Beschreibung einfügen für den Ring für einen Innendurchmesser für eine frei schwimmende, mit keiner Seite verbundene Ausführung. In manchen Fällen, zum Beispiel wenn das Kupplungsmaterial weder an der Kupplungsplatte noch dem Zahnkranz-Ring angebracht ist, sondern statt dessen zwischen diesen beiden Elementen lediglich schwimmt, wird eine Lagerscheibe an dem Umfang der zentralen Öffnung angebracht, um zur Unterstützung des Kupplungsmaterials an dem Achsengehäuse beizutragen.
  • Eine Kompressionseinrichtung, wie zum Beispiel eine Druckfeder 72, ist um die Nabe 62 des Schwungrads 64 herum positioniert, um mit dem inneren Flansch 122 des Kupplungsplatten-Rings 69 in Eingriff zu treten, um den inneren Flansch in Richtung auf den äußeren Flansch 120 des Kupplungsplatten-Rings vorzuspannen. Die Feder 72, wie zum Beispiel eine Jumbo-Kompressionsfeder aus dem Katalog von McMaster-Carr mit der Katalognummer 101, spannt den inneren Flansch 122 nach außen vor, um das Kupplungsmaterial 70 zwischen diesem und dem inneren Ring 132 einzuklemmen, und ferner klemmt sie das Kupplungsmaterial 70 zwischen dem äußeren Ring 130 und dem äußeren Flansch 120 ein. Die vorgesehene axiale Bewegung des inneren Laufrings (beispielsweise durch Gleiten) auf dem zylindrischen Hauptlager 66 (in den Schlitzen 128 gleitende Rippen 126) ermöglicht dem Zahnkranz-Ring 58 ein Schweben und Übertragen der Kraft der Feder 72 auf den äußeren Flansch 122. Die Kombination aus der durch die Feder 72 erzeugten Vorspannkraft und dem Eingriff des Kupplungsplatten-Rings 69 und des Zahnkranz-Rings 58 mit dem Kupplungsmaterial 70 dazwischen erzeugt eine Reibungskraft, die eine obere Grenzkraft ("Freibrechkraft") aufweist, die erforderlich ist, um eine Bewegung des Zahnkranz-Rings 58 unabhängig von dem Kupplungsplatten-Ring in der Rückwärtsrichtung hervorzurufen.
  • Wenn die Federkraft zum Beispiel ca. 225 Pounds bei vollständiger Kompression beträgt und das Kupplungsmaterial einen Innendurchmesser von 1,65 Inch sowie einen Außendurchmesser von 2,52 Inch aufweist wurde bei Verwendung von zwei Kupplungsmaterialscheiben (5B) die Freibrechkraft in Tests mit circa 55 Pounds an dem Pedal ermittelt. Es hat sich herausgestellt, dass bei Erweiterung der Feder aufgrund von Verschleiß des Kupplungsmaterials die Federkraft auf circa 200 Pounds sinkt, die Freibrechkraft jedoch ansteigt. Man ist der Ansicht, dass dies durch die Tatsache bedingt ist, dass die das Kupplungsmaterial einklemmenden Eingriffsflächen poliert werden und die Oberfläche vergrößern, wodurch die zu überwindende statische Reibungskraft erhöht wird.
  • Im Folgenden wird die Relativbewegung des Kupplungsplatten-Rings 69, des Zahnkranz-Rings 58 und des Schwungrads 44 mit der bisher beschriebenen Konstruktion erläutert. Wenn der Nebenzahnkranz 54 in der Vorwärtsrichtung angetrieben wird, wie diese vorstehend definiert worden ist, erzeugt das Einrichtungslager die Direktantriebsbeziehung zu dem Schwungrad 44, die für diesen Typ von Übungsfahrrad erwünscht ist. Wenn der Nebenzahnkranz 54 in der Rückwärtsrichtung angetrieben wird oder eine Rückwärtskraft auf den Nebenzahnkranz aufgebracht wird, um den Versuch zu unternehmen, diesen in einer zu der Rotationsrichtung des Schwungrads entgegengesetzten Richtung zu drehen, treibt das Einrichtungslager das Schwungrad 44 nicht an, sondern ermöglicht den Pedalen statt dessen ein Freilaufen. Die zwischen dem Kupplungsplatten-Ring 69 und dem Zahnkranz-Ring 58 erzeugte Reibungskraft aufgrund des Eingriffs des äußeren Flansches 120 und des äußeren Rings 130 mit dem dazwischen positionierten Kupplungsmaterial 70 sowie des Eingriffs des inneren Flansches 122 und dem inneren Ring 132 mit dem dazwischen angeordneten Kupplungsmaterial 70 bewirkt die Erzeugung einer Schwellen-Reibungskraft, die überwunden werden muss, um dem Fahrer zu ermöglichen, den Zahnkranz-Ring 58 unabhängig von dem Schwungrad 44 anzutreiben. Wenn die von dem Fahrer auf die Pedale aufgebrachte Kraft ausreichend groß ist, um die Reibungskraft ("Freibrechkraft") zu überwinden, veranlassen die Pedale den Zahnkranz-Ring 58 zur Ausführung einer Drehung unabhängig von dem Kupplungsplatten-Ring 69, wobei das Kupplungsmaterial 70 bei diesem Vorgang abgerieben wird und Verschleiß unterliegt.
  • Wenn das Kupplungsmaterial 70 verschleißt und dünner wird, erweitert sich die Feder 72, um den inneren Flansch 122 (schwebend) die Schlitze entlang zu drücken, um die geeignete Kraft auf dem Kupplungsmaterial 70 aufrechtzuerhalten. Der Zahnkranz-Ring 58 wird ebenfalls nach außen gedrückt, um die gewünschte Kraft und die daraus resultierenden "Freibrech"-Eigenschaften aufrechtzuerhalten. Die Feder 72 ermöglicht somit eine automatische Justierung, um den Verschleiß des Kupplungsmaterials 70 zu kompensieren. Die Feder 72 muss derart ausgewählt sein, das sie eine relativ vorhersehbare und stabile Federkonstante entlang ihrer Erstreckungslänge hat, um die Entwicklung der geeigneten Reibungskräfte sicherzustellen. Die Feder kann durch ein elastomeres Rohr 73 ersetzt werden, das ausreichende Federkräfte in Axialrichtung aufweist, wie es zum Beispiel in 5C gezeigt ist. Einige elastomere Materialien haben sehr stabile Federkonstanten. Ein solches geeignetes elastomeres Material ist ein Polyurethan, hergestellt von Kryptonics Inc., Louisville, Colorado. Vorzugsweise hat das Rohr 73 eine Länge von circa 1 Inch, die bei anfänglicher Kompression 0,887 Inch beträgt, sowie eine Wandstärke von circa 0,225 Inch. Ferner könnte auch eine verstellbare Druckfeder verwendet werden, die ein Einstellen der Federkraft zulässt, um die Freibrechkraft bei Wunsch zu modifizieren.
  • Das innere oder äußere Kupplungsmaterial 70 kann durch ein Lager ersetzt werden, wenn es erwünscht ist, nur ein einziges Kupplungsmaterial 70 zu verwenden. Die Freibrechkraft-Grenze lässt sich somit als Ergebnis davon modifizieren.
  • Eine ähnliche Relativbewegung findet man vor, wenn das die vorliegende Erfindung beinhaltende Übungsfahrrad in Gebrauch ist und sich die Vorteile des Freilauf-Kupplungsmechanismus der vorliegenden Erfindung deutlicher zeigen. Wenn ein Fahrer auf dem Übungsfahrrad trainiert, veranlasst der vordere Antrieb der Antriebsausrüstung den Nebenzahnradkranz 54, den Zahnkranz-Ring 58 in der Eingriffrichtung des Einrichtungslagers anzutreiben, um letztendlich das Schwungrad 44 in Direktantriebsweise anzutreiben. Wenn der Fahrer es wünscht kann er eine Kraft von circa 50 Pounds in der entgegengesetzten Richtung aufbringen, wodurch die Schwellenwert-Reibungskraft zwischen dem Kupplungsplatten-Ring 69, dem Zahnkranz-Ring 58 und dem Kupplungsmaterial 70 überwunden wird (die "Freibrechkraft") und der Zahnkranz-Ring 58 in Bezug auf den Kupplungsplatten-Ring 69 und das Schwungrad 44 freilaufen kann. Der Zahnkranz-Ring 58 bewegt sich somit in der entgegengesetzten Richtung in Bezug auf die Rotationsrichtung des Schwungrads 44. Der Fahrer kann somit unabhängig von der Bewegung des Schwungrads 44 treten, bis die Reibung zwischen dem Kupplungsplatten-Ring und dem Zahnkranz-Ring (die durch das Kupplungsmaterial hervorgerufen wird) die Umdrehungsgeschwindigkeit des Schwungrads pro Minute bis auf einen Punkt vermindert, an dem die Umdrehungsgeschwindigkeiten pro Minute einander auf der Basis des Übersetzungs-/Untersetzungsverhältnisses entsprechen, um eine "Kopplung" hervorzurufen.
  • In einer extremeren Situation, wenn der Fuß des Fahrers von dem Pedal abrutscht und das Pedal gegen das Bein des Fahrers stößt, wird eine ausreichende Kraft erzeugt, um die "Freibrechkraft" zu überwinden, damit die Pedale stoppen können, um das Risiko einer ernsthaften Verletzung zu vermindern, wobei das Schwungrad weiterdrehen kann, bis die Reibungskraft der Rotation des Schwungrads stoppt.
  • Ein Achse 134 (5A und 5B) ist durch die Bohrung in der Nabe hindurch positioniert, und zwar zusammen mit zugehörigen Lagern zum Abstützen des Schwungrads 44 und Ermöglichung einer Rotationsbewegung desselben gemäß dem Antrieb durch die Antriebsausrüstung.
  • Das Einrichtungslager ist für die Anwendung beim Arbeiten auf einem Übungsfahrrad nicht notwendig. Ohne das Einrichtungslager würde jedoch der Zahnkranz-Ring auch in Vorwärtsrichtung "Freilaufen", wenn die Antriebskraft höher ist als die "Freibrechkraft", wodurch das Ausmaß an Kraft begrenzt wird, das der Fahrer beim Treten des Fahrrads in der Vorwärtsrichtung aufbringen kann.
  • Das Einrichtungslager 66 kann durch einen unter Federvorspannung stehenden Sperren- und Sperrklinken-Antriebsmechanismus ersetzt werden, wie man ihn bei normalen Fahrradanwendungen vorfindet, oder durch andere Einrichtungs-Antriebmechanismen, die funktionsmäßig das vorstehend beschriebene Einrichtungslager ersetzen können. Ein solcher geeigneter, einfach erhältlicher Sperren- und Sperrklinkenmechanismus ist der LMA-8 von der LIDA Mashinen Company, Limited, Taoyuan, wie er in dem Katalog der Taoyuan Bicycle Source 1997-1998 auf Seite 370 gezeigt ist.
  • Die 8 bis 16 zeigen Details von einigen der vorstehend beschriebenen Komponenten.
  • Ein alternatives Ausführungsbeispiel des Freilauf-Kupplungsmechanismus ist in den 17 bis 20 gezeigt. Dieses alternative Ausführungsbeispiel arbeitet nach demselben Prinzip wie das vorstehend beschriebene erste Ausführungsbeispiel, mit der Ausnahme, dass es im Grunde die einzelne große Feder, die die Nabe 150 umgibt, durch die Mehrzahl von kleineren Federn 152 ersetzt, die zwischen dem Schwungrad 154 und der inneren Kupplungsplatte 156 angeordnet sind. Diese Mehrzahl von Feder 152 bewirkt ein Drücken der inneren Kupplungsplatte 156 nach außen, wenn das Kupplungsmaterial 158 durch Gebrauch verschleißt. Wie am Besten in den 19 und 20 zu sehen ist, umgibt jede der mehreren Federn eine Führungsstange 160, die an dem Schwungrad 154 angebracht ist und in einer Führungsbohrung 162 aufgenommen ist, die an der Innenseite der inneren Kupplungsplatte 156 angebracht ist und sich von dieser weg erstreckt. Die gleitende Wechselwirkung zwischen der Führungsstange 160 und der Führungsbohrung 162 trägt dazu bei sicherzustellen, dass die innere Kupplungsplatte 156 unter der Vorspannung der Federn beim Verschleiß des Kupplungsmaterials aufgrund von Gebrauch kräftig nach außen bewegt wird. Die Wechselwirkung der Führungsstange mit der Führungsbohrung veranlasst ferner die innere Kupplungsplatte 156 zur Drehung zusammen mit dem Schwungrad 154, da die Führungsstangen im Inneren der Führungsbohrungen seitlich in ihrer Position festgelegt sind, und da sich die Führungsstangen zusammen mit der Bewegung des Schwungrads drehen, verursachen sie auch eine Drehung der inneren Kupplungsplatte.
  • Das Achsengehäuse 164 ist im Presssitz in der Nabe 150 angebracht und erstreckt sich von dem Schwungrad 154 weg und weist ein äußeres Ende 166 mit Außengewinde auf. Nach der Montage der inneren Kupplungsplatte 156 und der zugehörigen Druckfedern 152 über dem Achsengehäuse und Positionierung desselben in der Nähe der Nabe wird der Nebenzahnkranz-Ring 170 positioniert, um an der Außenfläche des Achsengehäuses 164 in Eingriff zu treten, wie dies bei dem vorausgehenden Ausführungsbeispiel der Fall ist, wobei auch die gleiche Lagerkonstruktion 172 vorhanden ist. Der Nebenzahnkranz-Ring weist eine innere Oberfläche 174 nahe der äußeren Oberfläche 176 der inneren Kupplungsplatte auf, wobei dazwischen eine innere Kupplungsmaterial-Unterlegscheibe 178 angeordnet ist. Die innere Kupplungsmaterial-Unterlegscheibe 178 ist vorzugsweise entweder an der äußeren Oberfläche der inneren Kupplungsplatte 156 oder der inneren Oberfläche des Nebenzahnkranz-Rings 170 fixiert. Ein Satz von Zahnradzähnen 180 ist um den Außenumfang des Nebenzahnkranz-Rings 170 ausgebildet, um die zum Antreiben des Schwungrads verwendete Kette aufzunehmen.
  • Die äußere Kupplungsplatte 182 (oder Verankerungsplatte) wird dann auf das mit Außengewinde versehene äußere Ende 184 des Achsengehäuses aufgeschraubt. Eine äußere Kupplungsmaterial-Unterlegscheibe 186 ist zwischen der äußeren Oberfläche des Nebenzahnkranz-Rings 170 und der inneren Oberfläche der äußeren Kupplungsplatte 182 positioniert. Vorzugsweise ist die äußere Kupplungsmaterial-Unterlegscheibe 186 entweder an der äußeren Oberfläche des Nebenzahnkranz-Rings 170 oder an der inneren Oberfläche der äußeren Kupplungsplatte 182 fixiert. Die äußere Kupplungsplatte ist an dem Achsengehäuse mittels einer Verriegelungsmutter 188 fixiert, um die äußere Kupplungsplatte daran zu hindern, sich unter der Kraft des Freilaufmechanismus zu lockern.
  • Dieses alternative Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung arbeitet im Großen und Ganzen in der selben Weise wie das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel. Wenn eine Umkehrkraft auf die Antriebsausrüstung aufgebracht wird, wobei dies normalerweise durch Aufbringung einer Umkehrkraft auf die Pedale erfolgt, und wenn diese Umkehrkraft die "Freibrechkraft" überwindet, überwindet der Nebenzahnkranz die Reibungskraft zwischen dem Nebenzahnkranz-Ring 170 und der äußeren Kupplungsplatte 182 und der inneren Kupplungsplatte 156, die sich zusammen mit dem Schwungrad 154 drehen. Dies ermöglicht dem Schwungrad eine Fortsetzung seiner Rotationsbewegung, während die Antriebsausrüstung entweder gestoppt wird, in Rückwärtsrichtung getreten wird oder langsamer getreten wird als sich das Schwungrad dreht. Bei den Lagern 172, die den Nebenzahnkranz-Ring 170 mit dem Achsengehäuse 164 verbinden, handelt es sich um Einrichtungslager, wie dies vorstehend beschrieben wurde, und bei Betätigung der Antriebsausrüstung in der normalen Richtung oder Vorwärtsrichtung kommt es zu einem Greifen oder einer Kopplung der Lager, und diese wirken als Direktantriebsverbindung zwischen der Antriebsausrüstung und dem Schwungrad.
  • Bei Rotation in der entgegengesetzten Richtung erlauben die Lager 172 dem Nebenzahnkranz-Ring 170 ein Freilaufen, wobei das Freilaufen von diesem durch den Reibungseingriff des Nebenzahnkranz-Rings 170 mit dem umgebenden Kupplungsmaterial 178, 186 begrenzt ist. Die Druckfedern 152 üben die Kraft auf die innere Kupplungsplatte 156 auf, die das innere Kupplungsmaterial 178 gegen den Nebenzahnkranz-Ring drückt. Der Nebenzahnkranz-Ring 170 kann sich in Längsrichtung auf dem Achsengehäuse 164 bewegen (das Lager ermöglicht geringfügige Bewegungen in dieser Richtung), und es überträgt somit eine Kraft auf das äußere Kupplungsmaterial 186 und schließlich auf die äußere Kupplungsplatte 182. Beim Verschleiß des inneren oder äußeren Kupplungsmaterials werden die Federn 152 länger, und diese drücken die innere Kupplungsplatte 156 nach außen und halten somit die Berührung aufrecht, die für den Reibungseingriff zwischen der inneren Kupplungsplatte 156, dem inneren Kupplungsmaterial 178, dem Nebenzahnkranz-Ring 170, dem äußeren Kupplungsmaterial 186 und der äußeren Kupplungs-/Verankerungsplatte 182 erforderlich ist.
  • 20 veranschaulicht die Einstellbeziehung der Konstruktion des alternativen Ausführungsbeispiels, wenn die innere und äußere Kupplungsmaterial-Unterlegscheibe 178, 186 Verschleiß erlitten haben. Beim Vergleichen der 19 und 20 miteinander ist der Spalt zwischen der inneren Kupplungsplatte 156 und dem äußeren Ende der Nabe 150 zu bemerken. Die Lager 172 ermöglichen dem Nebenzahnkranz-Ring 170 eine Bewegung in Längsrichtung auf dem Achsengehäuse 164. Sowohl das innere als auch das äußere Kupplungsmaterial 178, 186 kann durch ein Lager ersetzt werden, falls entschieden wird, dass diese Materialien nicht notwendig sind.
  • Ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel ist in den 21 bis 23 dargestellt. Bei diesem alternativen Ausführungsbeispiel ist eine Belleville-Scheibe auf dem Ende des Achsengehäuses 202 angebracht, um die äußere Kupplungsplatte 204 nach innen vorzuspannen und die gewünschte Reibungskraft zwischen dem Nebenzahnkranz-Ring 206 und der äußeren und inneren Kupplungsplatte 204, 208 durch die innere und die äußere Kupplungsmaterial-Unterlegscheibe 210, 212 zu erzeugen. Bei dem zweiten alternativen Ausführungsbeispiel ist eine Festhalteeinrichtung 214 mit einem inneren Ende 215, das einen nach außen gehenden Flansch aufweist, auf das Ende des sich von der Nabe 216 weg erstreckenden Achsengehäuses 202 aufgeschraubt, das ein Außengewinde aufweist. Der sich nach außen erstreckende Flansch 215 der Festhalteeinrichtung liegt an der Nabe 216 an. Die innere Kupplungsplatte 208 wird dann unmittelbar neben dem sich nach außen erstreckenden Flansch 215 positioniert und wird in rotationsmäßiger Positionierung mit diesem durch Längsrippen in Schlitzen oder durch ein beliebiges anderes Befestigungsverfahren, wie zum Beispiel Schweißen (wie in 22 gezeigt) festgehalten. Alternativ hierzu kann der sich nach außen erstreckende Flansch als innere Kupplungsplatte wirken.
  • Eine innere Kupplungsmaterial-Unterlegscheibe 210 ist angrenzend an sowie in Berührung mit der inneren Kupplungsplatte 208 positioniert, und der Nebenzahnkranz-Ring 206 ist über dem zylindrischen Körper der Festhalteeinrichtung 214 montiert. Der Nebenzahnkranz-Ring 206 ist ähnlich den Nebenzahnkranz-Ringen, wie diese in den beiden vorausgehenden Ausführungsbeispielen beschrieben worden sind, und beinhaltet ein Lager 218, das zwischen dem Nebenzahnkranz-Ring 206 und dem Außenumfang der Festhalteeinrichtung 214 positioniert ist, wobei es sich bei dem Lager 218 um ein Einrichtungslager handelt, das dem Nebenzahnkranz-Ring 206 bei Drehung in der Rückwärtsrichtung ein Freilaufen ermöglicht und bei Drehung in der Vorwärtsrichtung eine Verriegelung ermöglicht, um einen Direktantrieb zu schaffen. Eine Verzahnung 220 ist an dem Außenumfang des Nebenzahnkranz-Rings 206 für den Eingriff mit der Kette der Antriebsausrüstung ausgebildet. Eine äußere Kupplungsplatte 204 ist über dem Außenumfang der Festhalteeinrichtung 214 positioniert. Wie in 23 gezeigt ist, bildet die äußere Kupplungsplatte 204 eine zentrale Bohrung 222 mit wenigstens einer Rippe 224, die zum komplementären Einführen in einen entsprechenden Schlitz ausgebildet ist, der in der Festhalteeinrichtung 214 ausgebildet ist. Die komplementäre Rippen- und Schlitz-Beziehung zwischen der äußeren Kupplungsplatte 204 und der Festhalteeinrichtung 214 veranlasst die äußere Kupplungsplatte zur Ausführung einer Drehung zusammen mit den Schwungrad, da die Festhalteeinrichtung sich mit dem Schwungrad 226 dreht und die rotationsmäßige Wechselwirkung zwischen der Rippe und dem Schlitz auch die äußere Kupplungsplatte 204 zum Drehen veranlasst, und zwar zusätzlich dazu, dass der äußeren Kupplungsplatte ein Schwimmen oder eine Bewegung in Richtung nach innen und nach außen in Bezug auf die innere Kupplungsplatte 208 ent lang des Körpers der Festhalteeinrichtung ermöglicht wird, wenn das Kupplungsmaterial 210, 212 verschleißt.
  • Die Belleville-Scheibe 200 ist um das Ende des Achsengehäuses herum positioniert, um an der äußeren Kupplungsplatte 204 mit Vorspannkraft anzugreifen. Die Vorspannkraft wird erzeugt durch eine äußere Festhalteeinrichtung 228, die einen zylindrischen Hauptkörper 230 mit Außengewinde sowie einen sich nach außen erstreckenden Flansch 232 an dem einen Ende bildet. Das äußere Ende des Außengehäuses 202 bildet ein Innengewinde 234, sodass der zylindrische Hauptkörper 230 der äußeren Festhalteeinrichtung 228 bis zu dem Punkt in das äußere Ende des Achsengehäuses 202 eingeschraubt ist, an dem der sich nach außen erstreckende Flansch 232 an dem äußeren Ende des Achsengehäuses anstößt und auch an dem inneren Rand der Belleville-Scheibe 200 angreift, um die Belleville-Scheibe gegen die äußere Kupplungsplatte 204 zusammenzudrücken. Das Zusammendrücken der Belleville-Scheibe 200 gegen die äußere Kupplungsscheibe 204 verursacht ein Vorspannen der äußeren Kupplungsplatte nach innen gegen das äußere Reibungskupplungsmaterial 212, das gegen den Nebenzahnkranz-Ring 206 gedrückt wird, der wiederum auf der äußeren Oberfläche der inneren Festhalteeinrichtung 214 relativ schwimmen kann, um gegen das innere Kupplungsmaterial 210 zu drücken und wiederum reibungsmäßig an der inneren Kupplungsplatte 208 anzugreifen.
  • Wenn der Nebenzahnkranz-Ring 206 durch die Antriebsausrüstung in Vorwärtsrichtung angetrieben wird, kommt es zu einem Greifen der Einrichtungslager 218 und damit zur Erzeugung einer Direktantriebsbeziehung. Wenn eine ausreichende Umkehrkraft auf den Nebenzahnkranz-Ring durch die Antriebsausrüstung aufgebracht wird, werden die Einrichtungslager freigegeben, und diese ermöglichen dem Antriebsausrüstungs-Ring ein Freilaufen unter dem Einfluss der Reibungsbeziehung mit der inneren und der äußeren Kupplungsplatte, und zwar ähnlich der Wechselwirkung, wie diese unter Bezugnahme auf die vorstehenden Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist.
  • Wenn das Kupplungsmaterial 210, 212 verschleißt und dünner wird, wird die Belleville-Scheibe 200 erweitert, um eine Reibungskraft in dem Kupplungs system zu erzeugen, und zwar durch Drücken der äußeren Kupplungsplatte 204 in Richtung auf die innere Kupplungsplatte 208 und dadurch das innere und das äußere Kupplungsmaterial und den Nebenzahnkranz-Ring 206 dazwischen einzuklemmen.
  • Ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel ist in 24 dargestellt, dass zwei Belleville-Scheiben 240, 242 in einer Anordnung Rücken an Rücken zeigt, um eine längere Verstellstrecke aufgrund von Verschleiß der inneren und der äußeren Kupplungsmaterial-Unterlegscheibe 244, 246 zu ermöglichen. Bei diesem dritten Ausführungsbeispiel ist der sich nach außen erstreckende Flansch 248 der zweiten Festhalteeinrichtung 250 vergrößert, um mit dem äußeren Rand der zweiten Belleville-Scheibe 240 in Eingriff zu treten. Belleville-Scheiben sind sehr steif und schaffen ein hohen Ausmaß an Kraft über ihre Erstreckungslänge.
  • Ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel ist in den 25 und 26 offenbart. Dieses vierte alternative Ausführungsbeispiel verwendet eine Bandbremse zum Erzeugen der reibungsmäßigen Freibrechkraft. Die Bandbremse 260 beinhaltet eine an dem Schwungrad 264 festgelegte Festhalteeinrichtung 262, durch die hindurch eine unter Federvorspannung stehende Einstellschraube 266 positioniert ist, die an einem Gehäuse 268 angebracht ist. Das Gehäuse weist zwei Führungsschlitze 270 zum verschiebbaren Aufnehmen von Vorsprüngen 272 auf, die an dem Schwungrad ausgebildet sind. Ferner ist das Gehäuse an den entgegengesetzten Enden eines Riemens 274 angebracht. Der verschiebbare Eingriff der Führungsschlitze 270 mit den Vorsprüngen 272 trägt dazu bei, eine korrekt ausgerichtete Einstellung der Bandbremse mittels der unter Federvorspannung stehenden Schraube zu gewährleisten. Die Schlitze sind in dem Gehäuse der Bandbremse gebildet, wobei das Gehäuse an einem Riemen angebracht ist, wobei das Bandbremsenmaterial 276 an der Innenfläche eines Verstärkungsmantels 278 des Riemens (am Besten in 26 zu sehen) angebracht ist. Die Vorsprünge, die unter Federvorspannung stehende Schraube, das Gehäuse und der Riemen sind alle zur Rotation zusammen mit dem Schwungrad festgelegt. Die von der Feder umgebene Schraube 266 macht das System selbstjustierend hinsichtlich Verschleißes des Bandmaterials durch Aufbringen einer vorzugsweise konstanten Spannbelastung auf den Riemen durch das Gehäuse. Die Auswahl der Federkonstanteigenschaften der Feder bestimmt das Ausmaß an Spannung auf dem Riemen sowie das Ausmaß der Einstellung (Verlagerung), das die Bandbremse bewältigen kann.
  • Wie am Besten in 26 gezeigt ist, bildet der Nebenzahnkranz-Ring 280 einen ringförmigen axialen Fortsatz 282, der über einen Bereich der Nabe 284 gepasst ist, ohne mit der Nabe in Berührung zu treten. Dieser ringförmige Fortsatz 282 bildet einen inneren Rand 286 und einen äußeren Rand 288, zwischen denen eine Eingriffsfläche 290 vorhanden ist. Das Band berührt die Eingriffsfläche 290 zwischen dem inneren Rand und dem äußeren Rand. Der Nebenzahnkranz-Ring 280 beinhaltet das gleiche Lagersystem, wie dies vorstehend für den Einrichtungseingriff mit der Außenfläche des Achsengehäuses 292 beschrieben worden ist. Die korrekte Positionierung des Nebenzahnkranz-Rings 280 auf dem Achsengehäuse wird durch eine große Unterlegscheibe 294 aufrechterhalten, die mittels einer Mutter 296 fest gegen die äußere Oberfläche des Nebenzahnkranz-Rings gedrückt ist, um den Nebenzahnkranz-Ring derart zu halten, dass dieser nicht in ein Ungleichgewicht gerät. Ein zweiter Satz von Einrichtungslagern könnte zwischen dem ringförmigen Fortsatz 282 von dem Nebenzahnkranz-Ring und der äußeren Oberfläche der Nabe positioniert sein, über der der ringförmige Fortsatz des Nebenzahnkranz-Rings positioniert ist.
  • Wenn die Antriebsausrüstung durch den Fahrer in Vorwärtsrichtung betätigt wird, gelangt das Einrichtungslager 298 zwischen dem Nebenzahnkranz-Ring 280 und dem Achsengehäuse 292 in Eingriff, um eine Direktantriebsbeziehung zwischen der Antriebsausrüstung und dem Schwungrad hervorzurufen, wie dies auch bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen der Fall ist. Wenn ein ausreichende Umkehrkraft bzw. in der entgegengesetzten Richtung wirkende Kraft durch die Antriebsausrüstung auf den Nebenzahnkranz-Ring aufgebracht wird, wird das Einrichtungslager 298 gelöst, und diese ermöglicht dem Nebenzahnkranz-Ring ein Freilaufen unter dem Einfluss des Reibungseingriffs des Nebenzahnkranz-Rings und des Riemens 274. Die Eingriffsfläche 290 befindet sich in Reibungseingriff mit dem Riemen, um die "Freibrechkraft" zu erzeugen. Die "Freibrechkraft" wird durch die Festigkeit des Riemens um die Eingriffsfläche an dem ringförmigen Fortsatz 282 des Nebenzahnkranz-Rings bestimmt. Diese "Freibrechkraft" wirkt dem Freilaufen des Nebenzahnkranz-Rings auf dem Achsengehäuse 292 entgegen und sorgt für das vorteilhafte Durchtret-Merkmal traditioneller Direktantriebs-Übungsfahrräder. Sie ermöglicht der Antriebsausrüstung auch ein Freilaufen, wenn eine ausreichende entgegengesetzte Kraft auf die Antriebsausrüstung aufgebracht wird, wobei dies wahrscheinlich durch die Pedale und Kurbeln folgt, um ein Antreiben der Antriebsausrüstung mit einer relativ niedrigeren Umdrehungsgeschwindigkeit pro Minute als das Schwungrad zu ermöglichen, wobei dies von dem Untersetzungs-/Übersetzungsverhältnis abhängig ist.
  • Beim Verschleißen des Reibungsbremsenmaterials 276 wird das Gehäuse 268 durch Festziehen der Schraube 266 justiert, um das Gehäuse zu bewegen und somit den Riemen 274 um den ringförmigen Fortsatz 282 des Nebenzahnkranz-Rings 280 festzuziehen, um den gewünschten Reibungseingriff aufrecht zu erhalten, wobei dies zu der gewünschten "Freibrechkraft" führt.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in den 27 bis 29 dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist der Nebenzahnkranz-Ring 300 die gleiche Konstruktion wie bei dem vorausgehenden Ausführungsbeispiel auf und wird in der gleichen Weise in Eingriff mit dem Achsengehäuse 302 gehalten. Ein Kompressionsbremsgehäuse 304 ist in Eingriff mit dem Schwungrad 306 angebracht und beinhaltet eine Einrichtung 308 zum Veranlassen eines Eingriffs von bogenförmigen Kompressionselementen 310 mit der Eingriffsfläche 312 an dem ringförmigen Fortsatz 314 des Nebenzahnrads (Nebenzahnkranzes), und zwar zwischen dem inneren und dem äußeren Rand 316, 318. Die bogenförmigen Kompressionselemente 310 weisen einen harten Rücken 320 und ein Reibungskupplungsmaterial 322 in Verbindung mit ihrer konkaven Innenfläche zum Eingriff mit dem ringförmigen Fortsatz 314 des Nebenzahnkranz-Rings auf. Das Bremsgehäuse 304 weist eine Einrichtung 308 zu radialen Einstellen der Kompression der Kompressionselemente gegen den ringförmigen Fortsatz 314 auf, wie zum Beispiel Stellschrauben, die durch das Bremsgehäuse hindurch gewindemäßig einstellbar sind, um an der harten Rückenfläche 320 der bogenförmigen Kompressionselemente 310 anzugreifen, um das Reibungs material 322 der Kompressionselemente gegen die Eingriffsfläche 312 des ringförmigen Fortsatzes zu drücken. Diese Mittel können selbstjustierend sein, um Verschleiß des Reibungsmaterials Rechnung zu tragen, wobei sie zum Beispiel unter Federvorspannung stehende Stellschrauben sein können. Beim Verschleißabrieb des Reibungskupplungsmaterial können die Stellschrauben 324 dazu verwendet werden, die geeignete Kompression der Kompressionselemente 310 gegen die Eingriffsfläche 312 aufrecht zu erhalten, wodurch die gewünschte "Freibrechkraft" erzeugt wird.
  • Das vorliegende Ausführungsbeispiel arbeitet in der gleichen Weise wie die vorstehende beschriebenen Ausführungsbeispiele, um einen Freibrech-Kupplungsmechanismus an dem Schwungrad zu ermöglichen. Das Bremsgehäuse 304 ist in einer rotationsmäßigen feststehenden Orientierung an dem Schwungrad durch einen Stift 326 gehalten, der durch einen Schlitz 328 in dem Bremsgehäuse hindurch positioniert ist. Die Bewegung des Stifts in dem Schlitz trägt ungleichmäßigem Verschleiß der Kompressionselemente 310 Rechnung.
  • Ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel ist in 30 dargestellt. Nur eine Seite, nämlich die dargestellte innere Seite 329, des Zahnkranz-Rings 330 wird zum Erzeugen eines Reibungseingriffs mit einem Eingriffsflansch 332 verwendet, der an dem Achsengehäuse 334 an der Nabe 336 des Schwungrads 338 angebracht ist. Der Zahnkranz-Ring ist auf einer Hülse 333 angeordnet, die mit dem Achsengehäuse 334 an der Nabe 336 in gewindemäßigem Eingriff steht, wobei ein Einrichtungslager 337 (oder ein Sperren- und Sperrklinken-Mechanismus) zwischen dem Zahnkranz-Ring und der Hülse 333 zu demselben Zweck angeordnet ist, wie dieser vorstehend bei vielen der anderen Ausführungsbeispiele offenbart ist. Kupplungsmaterial 340 ist zwischen der Seite 329 des Zahnkranz-Rings 330 und dem Eingriffsflansch 332 angeordnet und kann an dem einen oder dem anderen dieser Elemente angebracht sein, um den Reibungseingriff dazwischen zu erzeugen. Der Eingriffsflansch ist entlang des Achsengehäuses der Nabe beweglich, um ein Aufrechterhalten der Reibungskraft auf einem relativ konstanten Niveau zu ermöglichen, während das Kupplungsmaterial verschleißt. Diese Selbstjustierung, wie sie vorstehend beschrieben worden ist, erfolgt dann, wenn die Feder 342 oder eine andere Einrichtung den Eingriffsflansch von der Nabe nach außen drückt, um das Kupplungsmaterial gegen die Innenseite 329 des Zahnkranz-Rings 330 zu klemmen. Der Zahnkranz-Ring 330 ist an der inneren und der äußeren Seite durch ein inneres Lager 344 bzw. ein äußeres Lager 346 gelagert. Der innere Rand 335 der Hülse bildet den äußeren Laufring für das innere Lager 334, während der Zahnkranz-Ring den inneren Laufring sowohl für das innere Lager 344 als auch das äußere Lager 346 bildet. Der äußere Laufring 348 oder Konus steht in gewindemäßigem Eingriff mit dem äußeren Ende der Hülse 333, um den Zahnkranz-Ring 330 in Position zu halten und ein Drucklager zu schaffen, gegen das die Feder 342 drückt.
  • Es ist ins Auge gefasst, das die vorliegend beschriebenen Freilauf-Kupplungsmechanismuskonstruktionen zusätzlich zu dem Nebenzahnkranz der Antriebsausrüstung auch an dem Antriebszahnkranz der Antriebsausrüstung angebracht sein könnten. Ferner ist ins Auge gefasst, dass ein Einrichtungslager bzw. in einer Richtung wirksames Lager nicht unter allen Umständen verwendet werden muss, wobei in diesem Fall der Kupplungsmechansimus zum Schlupfen gebracht würde, wenn die Freibrechkraft-Schwelle entweder in Vorwärtsrichtung oder in Rückwärtsrichtung der Antriebsausrüstung erreicht wird.
  • Derzeit bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sowie viele Verbesserungen davon sind im Spezielleren beschrieben worden. Die vorstehende Beschreibung erläutert bevorzugte Beispiele zum Ausführen der Erfindung, und der Umfang der Erfindung ist nicht notwendigerweise durch diese Beschreibung zu beschränken. Der Umfang der vorliegenden Erfindung ist durch den Umfang der nachfolgenden Ansprüche definiert.

Claims (28)

  1. Ein Übungsfahrrad, aufweisend einen Rahmen (80) mit einem Sitz (84) und einer Lenkstange (86), ein Hochträgheits-Schwungrad (44) mit einer Nabe (62) an einem Rotationszentrum, wobei das Schwungrad an dem Rahmen bei der Nabe drehbar gelagert ist, wobei das Übungsfahrrad eine Antriebsausrüstung mit einem Antriebszahnkranz (46), einem Kurbelarm (48), welcher an dem Antriebszahnkranz angebracht ist und sich von dem Antriebszahnkranz aus erstreckt, und einem an dem Kurbelarm angebrachten Pedal (50), wobei die Antriebsausrüstung durch den Rahmen drehbar gelagert ist, sowie einen Nebenzahnkranz (54) aufweist, welcher an dem Schwungrad bei der Nabe befestigt ist, wobei der Antriebszahnkranz und der Nebenzahnkranz in einer Direktantriebsbeziehung verbunden sind und wobei die Antriebsausrüstung in einer Vorwärtsrichtung und in einer Rückwärtsrichtung antreibbar ist, um das Schwungrad zu veranlassen, sich zu drehen, wobei das Übungsfahrrad aufweist: eine Kupplung (40), welche in Eingriff mit dem Nebenzahnkranz und der Nabe positioniert ist, wobei ein Reibungseingriff zwischen dem Zahnkranz und der Nabe erzeugt wird und wobei eine Freibrechkraft erzeugt wird; und wobei sich, wenn die genannte Antriebsausrüstung in der Vorwärtsrichtung betätigt wird, der Nebenzahnkranz und die Nabe zusammen bewegen, und, wenn die Antriebsausrüstung in der Rückwärtsrichtung betätigt wird und die Freibrechkraft überwindet, der Kupplungsmechanismus zwischen dem Nebenzahnkranz und der Nabe gleitet, wodurch es dem Nebenzahnkranz und dem Schwungrad erlaubt wird, sich unabhängig voneinander zu bewegen.
  2. Ein Übungsfahrrad, wie in Anspruch 1 definiert, bei welchem: der Nebenzahnkranz einen Zahnkranz-Ring (58) definiert, der an der Nabe angebracht ist und einen Eingriffsring (130, 132, 312, 329, 330) definiert; ein Einrichtungslager (66) zwischen dem Zahnkranz-Ring und der Nabe angebracht ist, um es dem Zahnkranz-Ring zu erlauben, die Nabe anzutreiben, wenn der Zahnkranz-Ring in einer Vorwärtsrichtung angetrieben wird, und um es dem Zahnkranz-Ring zu erlauben, sich unabhängig von der Nabe zu drehen, wenn der Zahnkranz-Ring in der Rückwärtsrichtung angetrieben wird; ein Eingriffsflansch (120, 122, 322) an der Nabe entsprechend dem Eingriffs-Ring fest angebracht ist; eine Kompressionseinrichtung (72, 73, 152, 200, 240, 242, 342) an dem genannten Schwungrad angebracht ist, um den Flansch und den Ring in Richtung zueinander hin vorzuspannen; ein Kupplungsmaterialelement (70, 158, 178, 186, 210, 244, 246, 340) vorgesehen ist, das zwischen dem genannten Eingriffsflansch und dem genannten Ring positioniert ist und dazwischen durch die Kompressionseinrichtung befestigt ist, um den Eingriffsflansch dazu zu veranlassen, sich in Verbindung mit dem Zahnkranz-Ring zu bewegen, wobei der Eingriff eine Freibrechkraft erzeugt, die erforderlich ist, um den Zahnkranz-Ring dazu zu veranlassen, sich unabhängig von dem Eingriffsflansch zu bewegen; und wobei sich, wenn die genannte Antriebsausrüstung in der Vorwärtsrichtung betätigt wird, der Zahnkranz-Ring und der Eingriffsflansch zusammen bewegen, und, wenn die Antriebsausrüstung in der Rückwärtsrichtung betätigt wird und die Freibrechkraft überwindet, der Eingriffsflansch in Bezug auf den Ring gleitet, wodurch es dem Zahnkranz-Ring und dem Schwungrad erlaubt wird, sich unabhängig voneinander zu bewegen.
  3. Ein Übungsfahrrad, wie in Anspruch 1 definiert, bei welchem: der Nebenzahnkranz einen Zahnkranz-Ring (58) definiert, der an der Nabe angebracht ist und der einen inneren Eingriffsring (132) und einen äußeren Eingriffsring (130) definiert; ein Einrichtungslager (66) vorgesehen ist, das zwischen dem Zahnkranz-Ring und der Nabe angebracht ist, um es dem Zahnkranz-Ring zu erlauben, die Nabe anzutreiben, wenn der Zahnkranz-Ring in einer Vorwärtsrichtung angetrieben wird, und um es dem Zahnkranz-Ring zu erlauben, sich frei an der Nabe zu drehen, wenn der Zahnkranz-Ring in der Rückwärtsrichtung angetrieben wird; ein innerer Eingriffsflansch vorgesehen ist, welcher an der Nabe entsprechend dem inneren Eingriffsring (122) fest angebracht ist, und ein äußerer Eingriffsflansch (120) vorgesehen ist, der an der Nabe entsprechend dem äußeren Eingriffsring fest angebracht ist; eine Kompressionseinrichtung (72, 73 152, 200, 240, 242, 342) an dem genannten Schwungrad angebracht ist, um den inneren Flansch und den inneren Ring in Richtung zueinander hin vorzuspannen und um den äußeren Flansch und den äußeren Ring in Richtung zueinander hin vorzuspannen; ein Kupplungsmaterialelement (70, 158, 178, 186, 210, 212, 244, 246, 340) vorgesehen ist, das zwischen dem genannten äußeren Eingriffsflansch und dem genannten äußeren Ring und zwischen dem genannten inneren Eingriffsflansch und dem genannten inneren Ring positioniert ist und dazwischen durch die Kompressionseinrichtung befestigt ist, um den inneren Eingriffsflansch und den äußeren Eingriffsflansch dazu zu veranlassen, sich in Verbindung mit dem Zahnkranz-Ring zu bewegen, wobei der Eingriff eine Freibrechkraft erzeugt, welche erforderlich ist, um den Zahnkranz-Ring dazu zu veranlassen, sich unabhängig von dem inneren Eingriffsflansch und dem äußeren Eingriffsflansch zu bewegen; und wobei sich, wenn die genannte Antriebsausrüstung in der Vorwärtsrichtung betätigt wird, der Zahnkranz-Ring und der innere Flansch und der äußere Flansch zusammen bewegen, und, wenn die Antriebsausrüstung in der Rückwärtsrichtung betätigt wird und die Freibrechkraft überwindet, der innere Eingriffsflansch und der äußere Eingriffsflansch in Bezug auf den inneren Ring und den äußeren Ring gleiten, um es dem Zahnkranz-Ring und dem Schwungrad zu erlauben, sich unabhängig voneinander zu bewegen.
  4. Ein Übungsfahrrad, wie in Anspruch 2 definiert, bei welchem die genannte Kompressionseinrichtung eine Belleville-Scheibe (200, 240, 242) ist.
  5. Ein Übungsfahrrad, wie in Anspruch 2 definiert, bei welchem die genannte Kompressionseinrichtung eine Mehrzahl von Belleville-Scheiben (200, 240, 242) ist.
  6. Ein Übungsfahrrad, wie in Anspruch 5 definiert, bei welchem die genannte Kompressionseinrichtung zwei Belleville-Scheiben (240 242) ist, die Rücken an Rücken positioniert sind.
  7. Ein Übungsfahrrad, wie in Anspruch 2 definiert, bei welchem die genannte Kompressionseinrichtung ein elastomeres Material (73) ist.
  8. Ein Übungsfahrrad, wie in Anspruch 3 definiert, bei welchem die genannte Kompressionseinrichtung eine Belleville-Scheibe (200, 240, 242) ist.
  9. Ein Übungsfahrrad, wie in Anspruch 3 definiert, bei welchem die genannte Kompressionseinrichtung eine Mehrzahl von Belleville-Scheiben (200, 240, 242) ist.
  10. Ein Übungsfahrrad, wie in Anspruch 8 definiert, bei welchem die genannte Kompressionseinrichtung zwei Belleville-Scheiben (240, 242) ist, welche Rücken an Rücken positioniert sind.
  11. Ein Übungsfahrrad, wie in Anspruch 3 definiert, bei welchem die genannte Kompressionseinrichtung ein elastomeres Material (73) ist.
  12. Ein Übungsfahrrad, wie in Anspruch 1 definiert, bei welchem: der Nebenzahnkranz einen Zahnkranz-Ring (58) definiert, der an der Nabe angebracht ist, welche einen Eingriffsring (130, 132) aufweist; ein Einrichtungslager (66) vorgesehen ist, das zwischen dem Zahnkranz-Ring und der Nabe angebracht ist, um es dem Zahnkranz-Ring zu erlauben, die Nabe anzutreiben, wenn der Zahnkranz-Ring in einer Vorwärtsrichtung angetrieben wird, und um es dem Zahnkranz-Ring zu erlauben, sich unabhängig von der Nabe zu drehen, wenn der Zahnkranz- Ring in der Rückwärtsrichtung angetrieben wird; eine fest an dem Schwungrad angebrachte Bandbremse (260) vorgesehen ist, wobei diese Bandbremse einen Riemen (274) aufweist, der an einem Gehäuse angebracht ist, wobei der Riemen in reibschlüssigen Eingriff mit dem Eingriffsring kommt, welcher das Schwungrad dazu veranlaßt, sich in Verbindung mit dem Zahnkranz-Ring zu bewegen, und wobei der Riemen eine Freibrechkraft erzeugt, die erforderlich ist, um den Riemen dazu zu veranlassen, an dem Eingriffsring zu gleiten, um es dem Zahnkranz- Ring zu erlauben, sich unabhängig von dem Schwungrad zu bewegen; und wobei sich, wenn die genannte Antriebsausrüstung in der Vorwärtsrichtung betätigt wird, der Zahnkranz-Ring und das Schwungrad sich zusammen bewegen, und, wenn die Antriebsausrüstung in der Rückwärtsrichtung betätigt wird und die Freibrechkraft überwindet, das Band in Bezug auf den Eingriffsring gleitet, um es dem Zahnkranz-Ring und dem Schwungrad zu erlauben, sich unabhängig voneinander zu bewegen.
  13. Ein Übungsfahrrad, wie in Anspruch 1 definiert, bei welchem: der Nebenzahnkranz einen Zahnkranz-Ring (58) definiert, der an der Nabe angebracht ist, welche einen Eingriffsring (130, 132, 312, 329, 330) aufweist; ein Einrichtungslager (66) vorgesehen ist, das zwischen dem Zahnkranz-Ring und der Nabe angebracht ist, um es dem Zahnkranz-Ring zu erlauben, die Achse anzutreiben, wenn der Zahnkranz-Ring in einer Vorwärtsrichtung angetrieben wird, und um es dem Zahnkranz-Ring zu erlauben, sich unabhängig an der Achse zu drehen, wenn der Zahnkranz-Ring in der Rückwärtsrichtung angetrieben wird; eine an dem Schwungrad fest angebrachte Kompressionsbremse (304) vorgesehen ist, wobei diese Kompressionsbremse ein gekrümmtes Kompressionselement (310) aufweist, das mit dem Eingriffsring reibschlüssig in Eingriff kommt, welcher das Schwungrad dazu veranlaßt, sich in Verbindung mit dem Zahnkranz- Ring zu bewegen, wobei das gekrümmte Kompressionselement eine Freibrechkraft erzeugt, die erforderlich ist, um das gekrümmte Kompressionselement dazu zu veranlassen, an dem Eingriffsring zu gleiten, um es dem Zahnkranz-Ring zu erlauben, sich unabhängig von dem Schwungrad zu bewegen; und wobei sich, wenn die genannte Antriebsausrüstung in der Vorwärtsrichtung betätigt wird, der Zahnkranz-Ring und das Schwungrad zusammen bewegen, und, wenn die Antriebsausrüstung in der Rückwärtsrichtung betätigt wird und die Freibrechkraft überwindet, das gekrümmte Kompressionselement in Bezug auf den Eingriffsring gleitet, wobei es dem Zahnkranz-Ring und dem Schwungrad erlaubt wird, sich unabhängig voneinander zu bewegen.
  14. Ein Übungsfahrrad, wie in Anspruch 1 definiert, bei welchem die genannte Kupplung selbsteinstellend ist.
  15. Ein Übungsfahrrad, wie in Anspruch 1 definiert, bei dem der Rahmen aufweist: ein vorderes Bodentragteil (90); ein hinteres Bodentragteil (90); ein Verbindungsstrebenelement (92), das sich zwischen dem genannten vorderen Bodentragteil und dem genannten hinteren Bodentragteil erstreckt; eine Vordergabel (88) mit einem oberen Ende und einem unteren Ende, wobei diese Vordergabel an dem unteren Ende an dem genannten vorderen Bodentragteil (90) angebracht ist und das Hochträgheits-Schwungrad (44) drehbar lagert; eine hintere Stütze (94) mit einem oberen Element (102) und einem unteren Element (104), wobei das genannte obere Element an dem genannten unteren Element in einer nach hinten versetzten, überlappenden Art angebracht ist, und wobei die genannte hintere Stütze ein oberes Ende und ein unteres Ende definiert und an dem unteren Ende an dem genannten Verbindungsstrebenelement angebracht ist; eine gelenkig angebrachte Verbindungsstange (96), die an dem genannten oberen Ende der genannten Vordergabel angebracht ist und sich von dem genannten oberen Ende der genannten Vordergabel nach abwärts und nach rückwärts zu einem mittleren Punkt zwischen der genannten Vordergabel und der genannten hinteren Stütze erstreckt und sich sodann horizontal zu der genannten hinteren Stütze an der genannten Überkreuzung des genannten oberen Elements und des genannten unteren Elements der genannten hinteren Stütze erstreckt; eine hintere Abstützstange (107), die sich von dem genannten oberen Element der genannten hinteren Stütze zu dem genannten hinteren Tragteil erstreckt; eine Lenkstange (86), die an dem oberen Ende der genannten Vordergabel angebracht ist; einen Sitz (84), der an dem oberen Ende der genannten hinteren Stütze angebracht ist; einen vorderen Bereich, welcher durch die Vordergabel (88), die gelenkig angebrachte Verbindungsstange (96), die hintere Stütze (94) und das Verbindungsstrebenelement (92) unter Bildung eines fünfseitigen Polygons definiert ist; und einen hinteren Bereich, welcher durch die hintere Stütze (94), die hintere Abstützstange (107) und das Verbindungsstrebenelement (92) unter Bildung eines fünfseitigen Polygons definiert ist.
  16. Ein Freilauf-Kupplungsmechanismus für ein Übungsfahrrad (42), wobei das Fahrrad einen Rahmen (80) und ein Hochträgheits-Schwungrad (44) mit einer Nabe (62) an einem Rotationszentrum aufweist, wobei das Schwungrad an dem Rahmen bei der Nabe drehbar gelagert ist und wobei eine Antriebsausrüstung vorgesehen ist, die an dem Rahmen getragen ist und mit dem Schwungrad in Eingriff kommt und in einer Vorwärtsrichtung und in einer Rückwärtsrichtung antreibbar ist, um das Schwungrad dazu zu veranlassen, sich zu drehen, wobei der Kupplungsmechanismus aufweist: einen Nebenzahnkranz (54), der an dem Schwungrad an der Nabe befestigt ist; eine in Eingriff mit dem Nebenzahnkranz und der Nabe positionierte Kupplung (40), welche einen Reibungseingriff zwischen dem Zahnkranz und der Nabe erzeugt und eine Freibrechkraft erzeugt; und wobei sich, wenn die genannte Antriebsausrüstung in der Vorwärtsrichtung betätigt wird, der Nebenzahnkranz und die Nabe zusammen bewegen und, wenn die Antriebsausrüstung in der Rückwärtsrichtung betätigt wird und die Freibrechkraft überwindet, der Kupplungsmechanismus zwischen dem Nebenzahnkranz und der Nabe geleitet, wodurch es dem Nebenzahnkranz und dem Schwungrad erlaubt wird, sich unabhängig von einander zu bewegen.
  17. Ein Kupplungsmechanismus, wie in Anspruch 16 definiert, bei welchem: der Nebenzahnkranz einen Zahnkranz-Ring (58) definiert, der an der Nabe angebracht ist und einen Eingriffsring (130, 132, 312, 329, 330) definiert; ein Einrichtungslager (66) vorgesehen ist, das zwischen dem Zahnkranz-Ring und der Nabe angebracht ist, um es dem Zahnkranz-Ring zu erlauben, die Nabe anzutreiben, wenn der Zahnkranz-Ring in einer Vorwärtsrichtung angetrieben wird, und um es dem Zahnkranz-Ring zu erlauben, sich unabhängig von der Nabe zu drehen, wenn der Zahnkranz- Ring in der Rückwärtsrichtung angetrieben wird; ein Eingriffsflansch (120, 122, 322) vorgesehen ist, welcher an der Nabe entsprechend dem Eingriffsring fest angebracht ist; eine Kompressionseinrichtung (72, 73, 152, 200, 240, 242, 342) vorgesehen ist, die an dem genannten Schwungrad angebracht ist, um den Flansch und den Ring in Richtung zueinander hin vorzuspannen; ein Kupplungsmaterialelement (70, 158, 178, 186, 210, 212, 244, 246, 340) vorgesehen ist, das zwischen dem genannten Eingriffsflansch und dem genannten Ring positioniert ist und dazwischen durch die Kompressionseinrichtung befestigt ist, um den Ein- griffsflansch dazu zu veranlassen, sich in Verbindung mit dem Zahnkranz-Ring zu bewegen, wobei der Eingriff eine Freibrechkraft erzeugt, die erforderlich ist, um den Zahnkranz-Ring dazu zu veranlassen, sich unabhängig von dem Eingriffsflansch zu bewegen; und wobei sich, wenn die genannte Antriebsausrüstung in der Vorwärtsrichtung betätigt wird, der Zahnkranz-Ring und der Eingriffsflansch zusammen bewegen, und, wenn die Antriebsausrüstung in der Rückwärtsrichtung betätigt wird und die Freibrechkraft überwindet, der Angriffsflansch in Bezug auf den Ring gleitet, um es dem Zahnkranz-Ring und dem Schwungrad zu erlauben, sich unabhängig voneinander zu bewegen.
  18. Ein Kupplungsmechanismus, wie in Anspruch 16 definiert, bei welchem: der Nebenzahnkranz einen Zahnkranz-Ring (58) definiert, der an der Nabe angebracht ist und einen inneren Eingriffsring (132, 329) und einen äußeren Eingriffsring (130, 330) definiert; ein Einrichtungslager (66) vorgesehen ist, das zwischen dem Zahnkranz-Ring und der Nabe angebracht ist, um es dem Zahnkranz-Ring zu erlauben, die Nabe anzutreiben, wenn der Zahnkranz-Ring in einer Vorwärtsrichtung angetrieben wird, und um es dem Zahnkranz-Ring zu erlauben, sich frei an der Nabe zu drehen, wenn der Zahnkranz-Ring in der Rückwärtsrichtung angetrieben wird; ein innerer Eingriffsflansch (122) vorgesehen ist, der an der Nabe entsprechend dem inneren Eingriffsring fest angebracht ist, und ein äußerer Eingriffsflansch (122) vorgesehen ist, der an der Nabe entsprechend dem äußeren Eingriffsring fest angebracht ist; eine Kompressionseinrichtung (72, 73, 152, 200, 240, 242, 342) vorgesehen ist, die an dem genannten Schwungrad angebracht ist, um den inneren Flansch und den inneren Ring in Richtung zueinander hin vorzuspannen und um den äußeren Flansch und den äußeren Ring in Richtung zueinander hin vorzuspannen; ein Kupplungsmaterialelement (70, 158, 178, 186, 210, 212, 244, 246, 340) vorgesehen ist, das zwischen dem genannten äußeren Eingriffsflansch und dem genannten äußeren Ring und zwischen dem genannten inneren Eingriffsflansch und dem genannten inneren Ring positioniert ist und dazwischen durch die Kompressionseinrichtung befestigt ist, um den inneren Eingriffsflansch und den äußeren Eingriffsflansch dazu zu veranlassen, sich in Verbindung mit dem Zahnkranz-Ring zu bewegen, wobei der Eingriff eine Freibrechkraft erzeugt, die erforderlich ist, um den Zahnkranz-Ring dazu zu veranlassen, sich unabhängig von dem inneren Eingriffsflansch und dem äußeren Eingriffsflansch zu bewegen; und wobei sich, wenn die genannte Antriebsausrüstung in der Vorwärtsrichtung betätigt wird, der Zahnkranz-Ring und der innere Flansch und der äußere Flansch zusammen bewegen, und, wenn die Antriebsausrüstung in der Rückwärtsrichtung betätigt wird und die Freibrechkraft überwindet, der innere Eingriffsflansch und der äußere Eingriffsflansch in Bezug auf den inneren Ring und den äußeren Ring gleiten, um es dem Zahnkranz-Ring und dem Schwungrad zu erlauben, sich unabhängig voneinander zu bewegen.
  19. Ein Kupplungsmechanismus, wie in Anspruch 17 definiert, bei welchem die genannte Kompressionseinrichtung eine Belleville-Scheibe (200, 240, 242) ist.
  20. Ein Kupplungsmechanismus, wie in Anspruch 17 definiert, bei welchem die genannte Kompressionseinrichtung eine Mehrzahl von Belleville-Dichtungsringen (200, 240, 242) ist.
  21. Ein Kupplungsmechanismus, wie in Anspruch 20 definiert, bei welchem die genannte Kompressionseinrichtung zwei Belleville-Scheiben (240, 242) ist, welche Rücken an Rücken positioniert sind.
  22. Ein Kupplungsmechanismus, wie in Anspruch 17 definiert, bei welchem die genannte Kompressionseinrichtung ein elastomeres Material (73) ist.
  23. Ein Kupplungsmechanismus, wie in Anspruch 18 definiert, bei welchem die genannte Kompressionseinrichtung eine Belleville-Scheibe (200, 240, 242) ist.
  24. Ein Kupplungsmechanismus, wie in Anspruch 18 definiert, bei welchem die genannte Kompressionseinrichtung eine Mehrzahl von Belleville-Dichtungsringen (200, 240, 242) ist.
  25. Ein Kupplungsmechanismus, wie in Anspruch 23 definiert, bei welchem die genannte Kompressionseinrichtung zwei Belleville-Scheiben (240, 242) ist, welche Rücken an Rücken positioniert ist.
  26. Ein Kupplungsmechanismus, wie in Anspruch 18 definiert, bei welchem die genannte Kompressionseinrichtung ein elastomeres Material (73) ist.
  27. Ein Kupplungsmechanismus, wie in Anspruch 16 definiert, bei welchem: der Nebenzahnkranz einen Zahnkranz-Ring (58) definiert, der an der Nabe angebracht ist, welche einen Eingriffsring (130, 132, 312, 329, 330) aufweist; ein Einrichtungslager (66) vorgesehen ist, das zwischen dem Zahnkranz-Ring und der Nabe angebracht ist, um es dem Zahnkranz-Ring zu erlauben, die Nabe anzutreiben, wenn der Zahnkranz-Ring in einer Vorwärtsrichtung angetrieben wird, und um es dem Zahnkranz-Ring zu erlauben, sich unabhängig an der Nabe zu drehen, wenn der Zahnkranz- Ring in der Rückwärtsrichtung angetrieben wird; eine Bandbremse (260) vorgesehen ist, welche an dem Schwungrad fest angebracht ist, wobei die Bandbremse einen Riemen (247) aufweist, der an einem Gehäuse (260) angebracht ist, und wobei der Riemen an dem Eingriffsring reibschlüssig angreift, welcher verursacht, daß sich das Schwungrad in Verbindung mit dem Zahnkranz-Ring bewegt, und eine Freibrechkraft erzeugt, die erforderlich ist, um zu verursachen, daß der Riemen an dem Eingriffsring gleitet, um es dem Zahnkranz-Ring zu erlauben, sich unabhängig von dem Schwungrad zu bewegen; und wobei sich, wenn die genannte Antriebsausrüstung in der Vorwärtsrichtung betätigt wird, des Zahnkranz-Ring und das Schwungrad zusammen bewegen, und, wenn die Antriebsausrüstung in Rückwärtsrichtung betätigt wird und die Freibrechkraft überwindet, das Band in Bezug auf den Eingriffsring gleitet, um es dem Zahnkranz-Ring und dem Schwungrad zu erlauben, sich unabhängig voneinander zu bewegen.
  28. Ein Kupplungsmechanismus, wie in Anspruch 16 definiert, bei welchem: der Nebenzahnkranz einen Zahnkranz-Ring (58) definiert, der an der Nabe angebracht ist, welche einen Eingriffsring (130, 132, 312, 329, 330) aufweist; ein Einrichtungslager (66) vorgesehen ist, das zwischen dem Zahnkranz-Ring und der Nabe angebracht ist, um es dem Zahnkranz-Ring zu erlauben, die Achse anzutreiben, wenn der Zahnkranz-Ring in einer Vorwärtsrichtung angetrieben wird, und um es dem Zahnkranz-Ring zu erlauben, sich unabhängig an der Achse zu drehen, wenn der Zahnkranz-Ring in der Rückwärtsrichtung angetrieben wird; eine Kompressionsbremse (304) vorgesehen ist, welche an dem Schwungrad fest angebracht ist, wobei die Kompressionsbremse ein gekrümmtes Kompressionselement (310) aufweist, welches an dem Eingriffsring reibschlüssig angreift, welcher das Schwungrad dazu veranlaßt, sich in Verbindung mit dem Zahnkranz-Ring zu bewegen, und welches eine unter- brechungsfreie Kraft erzeugt, die erforderlich ist, um das gekrümmte Kompressionselement dazu zu veranlassen, an dem Eingriffsring zu gleiten, um es dem Zahnkranz-Ring zu erlauben, sich unabhängig von dem Schwungrad zu bewegen; und wobei sich, wenn die genannte Antriebsausrüstung in der Vorwärtsrichtung betätigt wird, der Zahnkranz-Ring und das Schwungrad zusammen bewegen, und, wenn die Antriebsausrüstung in der Rückwärtsrichtung betätigt wird und die Freibrechkraft überwindet, das gekrümmte Kom pressionselement in Bezug auf den Eingriffsring gleitet, um es dem Zahnkranz-Ring und dem Schwungrad zu erlauben, sich unabhängig voneinander zu bewegen.
DE69814183T 1997-02-18 1998-02-17 Freilaufkopplung für Fahrradantriebsvorrichtungen, Trainingsfahrrad und Rahmen Expired - Lifetime DE69814183T2 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US3872697P 1997-02-18 1997-02-18
US38726P 1997-02-18
US08/919,695 US5961424A (en) 1997-02-18 1997-08-28 Free wheel clutch mechanism for bicycle drive train
US919695 1997-08-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69814183D1 DE69814183D1 (de) 2003-06-12
DE69814183T2 true DE69814183T2 (de) 2004-04-08

Family

ID=26715488

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE0852155T Pending DE852155T1 (de) 1997-02-18 1998-02-17 Freilaufkopplung für Fahrradantriebsvorrichtungen, Trainingsfahrrad und Rahmen
DE69814183T Expired - Lifetime DE69814183T2 (de) 1997-02-18 1998-02-17 Freilaufkopplung für Fahrradantriebsvorrichtungen, Trainingsfahrrad und Rahmen

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE0852155T Pending DE852155T1 (de) 1997-02-18 1998-02-17 Freilaufkopplung für Fahrradantriebsvorrichtungen, Trainingsfahrrad und Rahmen

Country Status (8)

Country Link
US (3) US5961424A (de)
EP (1) EP0852155B1 (de)
AT (1) ATE239529T1 (de)
DE (2) DE852155T1 (de)
ES (1) ES2122954T3 (de)
GB (1) GB2322085B8 (de)
IT (1) ITTO980126A1 (de)
TW (1) TW407113B (de)

Families Citing this family (52)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5961424A (en) * 1997-02-18 1999-10-05 Schwinn Cycling & Fitness Inc. Free wheel clutch mechanism for bicycle drive train
US7569001B2 (en) * 1997-02-18 2009-08-04 Nautilus, Inc. Free wheel clutch mechanism for bicycle drive train
US7175570B2 (en) 1997-02-18 2007-02-13 Nautilus, Inc. Exercise bicycle frame
USD474252S1 (en) 1997-02-18 2003-05-06 Nautilus, Inc. Exercise bicycle frame
US7488275B2 (en) * 1997-02-18 2009-02-10 Nautilus, Inc. Free wheel clutch mechanism for bicycle drive train
US6612970B2 (en) * 2001-11-13 2003-09-02 John Forcillo Adjustable stationary exercise bicycle
US6491606B1 (en) * 1999-04-21 2002-12-10 Paul Swift Device for changing pedal loads on a spin bike
US6283486B1 (en) * 2000-01-14 2001-09-04 Ming-Hui Huang Engaging and disengaging gear for a bicycle pedal crank axle
US7226393B2 (en) 2001-01-19 2007-06-05 Nautilus, Inc. Exercise bicycle
DE10135442B4 (de) * 2001-07-20 2005-06-23 Daum Gmbh & Co. Kg Trainingsgerät, insbesondere Ellipsentrainer
US6761670B2 (en) * 2002-01-14 2004-07-13 Jiann Bang Liou Exerciser having an improved resistive device
USD473273S1 (en) 2002-03-06 2003-04-15 Nautilus, Inc. Exercise bicycle handlebar
US6749545B2 (en) * 2002-04-12 2004-06-15 Tonic Fitness Technology, Inc. Force-retarding device for a stationary bicycle
US7221376B2 (en) * 2002-08-15 2007-05-22 Microsoft Corporation Space tool feedback by changing the displayed visual appearance of objects to be moved before deletion of displayed objects occurs
US7228924B2 (en) * 2004-06-30 2007-06-12 Delong Jonathan Single locking collar and sprocket hub apparatus and method
US7544154B2 (en) * 2004-07-01 2009-06-09 Unisen, Inc. Chain guard arrangement for spinning bikes
US20060079382A1 (en) * 2004-07-29 2006-04-13 Lassanske Todd W Exercise device with power input measuring capability and user applied resistance mechanism
US8021277B2 (en) 2005-02-02 2011-09-20 Mad Dogg Athletics, Inc. Programmed exercise bicycle with computer aided guidance
US8843309B2 (en) 2005-04-21 2014-09-23 Microsoft Corporation Virtual earth mapping
US7491154B2 (en) * 2005-05-30 2009-02-17 Honda Motor Co., Ltd. Bicycle simulation system
DE502006006688D1 (de) * 2005-12-21 2010-05-27 Luk Lamellen & Kupplungsbau Antriebseinheit mit einem inneren Antriebselement und einem äusseren Antriebselement
US7708251B2 (en) * 2006-03-17 2010-05-04 Nautilus, Inc. Mechanism and method for adjusting seat height for exercise equipment
US20090143869A1 (en) * 2007-11-29 2009-06-04 Chia-Pao Cheng Anti-shock artificial knee joint structure
AT507482B1 (de) * 2008-03-21 2010-08-15 Nagel Edmund Getriebe mit stufenlos veränderbarer übersetzung zwischen einer eingangswelle und einer ausgangswelle
US8020883B2 (en) * 2009-03-04 2011-09-20 Jensen and Brusca Consulting Group Logical third axle bicycle gear train
WO2010105223A1 (en) 2009-03-13 2010-09-16 Nautilus, Inc. Exercise bike
USD624612S1 (en) 2009-10-21 2010-09-28 Nautilus, Inc. Exercise bike
US8409060B2 (en) * 2010-05-05 2013-04-02 Gee Hoo Fitec Corp. Exercise bike for rehabilitation
DE102010022819A1 (de) 2010-06-05 2011-12-08 Uwe Hammer Trainingsgerät
DE102010047386A1 (de) 2010-10-02 2012-04-05 Uwe Hammer Trainingsgerät
DE102010049814A1 (de) 2010-10-27 2012-05-03 Uwe Hammer Trainingsgerät
DE102010050304A1 (de) 2010-11-03 2012-05-03 Uwe Hammer Trainingsgerät
US9327792B2 (en) 2011-01-28 2016-05-03 Paha Designs, Llc Gear transmission and derailleur system
US10207772B2 (en) 2011-01-28 2019-02-19 Paha Designs, Llc Gear transmission and derailleur system
US9033833B2 (en) 2011-01-28 2015-05-19 Paha Designs, Llc Gear transmission and derailleur system
CN102390478A (zh) * 2011-10-18 2012-03-28 赵广胜 双蓄能轮毂
CN102614626A (zh) * 2012-04-23 2012-08-01 刘志群 机械与电动复合式多功能足疗跑步机
TWI518002B (zh) * 2013-08-13 2016-01-21 鄭詠尹 自行車之飛輪裝置
DE102013217906B3 (de) * 2013-09-09 2014-12-24 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Bremsvorrichtung für Gehhilfen
US9651100B2 (en) 2014-01-27 2017-05-16 Anthony G. Senger Clutch assembly with friction pads and a clutch cylinder
WO2015138339A1 (en) 2014-03-10 2015-09-17 Icon Health & Fitness, Inc. Pressure sensor to quantify work
USD797213S1 (en) 2015-03-10 2017-09-12 Foundation Fitness, LLC Indoor cycling frame
USD791252S1 (en) * 2015-10-12 2017-07-04 Andreas Fischer Stationary training bicycle
CN106267709A (zh) * 2016-08-23 2017-01-04 苏州博轮运动用品有限公司 一种健身自行车
TWI637770B (zh) 2016-11-01 2018-10-11 美商愛康運動與健康公司 用於固定式腳踏車的落入式樞軸配置
US10702736B2 (en) 2017-01-14 2020-07-07 Icon Health & Fitness, Inc. Exercise cycle
US11187285B2 (en) 2017-12-09 2021-11-30 Icon Health & Fitness, Inc. Systems and methods for selectively rotationally fixing a pedaled drivetrain
US10955009B2 (en) 2018-04-03 2021-03-23 Borgwarner Inc. Clutch pack having different clutch plate materials
CN109011340A (zh) * 2018-09-29 2018-12-18 赵淑丽 一种多功能健身骑行车
CN112206466B (zh) * 2019-07-09 2022-02-11 期美科技股份有限公司 飞轮扭力量测装置
CN110270055B (zh) * 2019-07-17 2021-03-19 刘梅 一种体育锻炼单车
CN112402894B (zh) * 2020-11-20 2021-10-26 上海润米科技有限公司 一种单双向飞轮及其调节系统

Family Cites Families (97)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US562198A (en) 1896-06-16 Bicycle-trainer
US588166A (en) 1897-08-17 Velocipede handle-bar
US635082A (en) 1898-07-21 1899-10-17 George Abner Stiles Gearing for bicycles.
US633534A (en) 1898-09-02 1899-09-19 John W Eisenhuth Chain-inclosure.
US671785A (en) 1900-09-11 1901-04-09 William Henry Young Driving-gear.
FR328506A (fr) 1903-01-14 1903-07-11 Mathilde Pichereau Une selle de bicyclette à déplacement longitudinal
US1336774A (en) 1919-03-08 1920-04-13 John J Cooper Cabinet for an exercising apparatus
US1507554A (en) 1921-04-11 1924-09-02 John J Cooper Exercising apparatus
US1636327A (en) 1926-05-12 1927-07-19 Colson Company Cycle
AT132504B (de) 1930-08-21 1933-03-25 Spezial Werkzeugfabrik Feuerba Antrieb für Scheibenwischer von Kraftfahrzeugen.
GB447781A (en) 1934-12-15 1936-05-26 Rowland Wilton Cox Improvements relating to motor vehicle seats
US2320489A (en) 1940-08-26 1943-06-01 Exercycle Corp Exercising apparatus
US2446363A (en) 1945-03-23 1948-08-03 James Clark Jr Combination positive clutch and torque responsive friction coupling
US2603486A (en) 1948-07-23 1952-07-15 Joseph Borroughs Push and pull exerciser
AT209202B (de) 1958-09-09 1960-05-25 Gottfried Erdler Sattel für Fahrräder, Mopeds od. dgl.
US3062204A (en) 1960-08-19 1962-11-06 Nicholas M Stefano Physical therapy machine
FR89347E (fr) 1965-12-31 1967-06-09 Appareil de gymnastique mécanothérapique à siège actif, applicable à l'entraînement sportif, à l'animation de véhicules et appareils mécaniques
FR89009E (fr) 1965-07-26 1967-04-28 Appareil de gymnastique mécanothérapique à siège actif, applicable à l'entraînement sportif, à l'animation de véhicules et d'appareils mécaniques
CH453982A (it) 1966-08-10 1968-03-31 Carnielli Guido Apparecchio per l'esercizio del ciclismo, in posizione fissa
DE1578728A1 (de) 1967-08-17 1971-11-04 Franz Brueckl Sicherheits-Skistock
US3511097A (en) 1967-09-29 1970-05-12 Gilbert Corwin Exercise apparatus
US3578800A (en) 1967-10-13 1971-05-18 Paolo Dinepi Foldable bicycle-type exercising device
US3809402A (en) 1969-01-02 1974-05-07 Dunlop Holdings Ltd Tennis rackets and frames therefor
CH532807A (de) 1969-01-16 1970-09-15 Ebauchesfabrik Eta Ag Freilaufkupplung
FR2003598A1 (de) 1969-03-11 1969-11-07 Beltrand Marcel
US3664027A (en) 1970-08-12 1972-05-23 Schwinn Bicycle Co Bicycle frame-size indicator
FR2108579A5 (de) 1971-09-23 1972-05-19 Cochet Guy
US3833216A (en) 1973-02-23 1974-09-03 R Philbin Pedal actuated exercising device with adjustable load control
US3854561A (en) * 1973-05-09 1974-12-17 Department Of Health Education Unidirectional slip clutch
US3861715A (en) 1973-06-21 1975-01-21 Hector Mendoza Direct transmission system for bicycles
US3895825A (en) * 1974-02-06 1975-07-22 Robert L Sink Exercise cycle
US3966201A (en) 1974-03-21 1976-06-29 Mester Joseph H Exercising machine
US3939932A (en) 1974-07-22 1976-02-24 Rosen Henri E Exercise apparatus
DE2436594A1 (de) 1974-07-30 1976-02-12 Fritz Wolff Fahrrad-ergometer
USD243028S (en) 1975-06-09 1977-01-11 Proctor Richard I Cycle exerciser
US3995491A (en) 1975-08-18 1976-12-07 Preventive Cardiopath Systems, Inc. Ergometer
US4007927A (en) 1975-10-28 1977-02-15 Proctor Richard I Inertial cycle exerciser
USD243165S (en) 1976-01-22 1977-01-25 Wheeler Marshall A Bicycle frame
USD251747S (en) 1976-05-28 1979-05-01 The Perfection Manufacturing Company Frame for exerciser
US4188030A (en) 1976-10-18 1980-02-12 Repco Limited Cycle exerciser
USD254679S (en) 1977-05-05 1980-04-08 Monark-Crescent Ab Exercycle
DE2734560A1 (de) * 1977-07-30 1979-02-22 Bals Hans G Dipl Ing Fahrradaehnliches zweiradfahrzeug
US4150851A (en) 1977-09-07 1979-04-24 Henry Cienfuegos Seat for bicycles and the like
USD257515S (en) 1978-07-27 1980-11-11 Homeware Industries Limited Bicycle exerciser
US4220232A (en) 1978-08-02 1980-09-02 General Electric Company Two-speed drive
US4286701A (en) 1978-09-27 1981-09-01 Warner Electric Brake & Clutch Company Amplifying clutch
US4313602A (en) 1980-02-05 1982-02-02 Marcy Gymnasium Equipment Co. Cycle-type exerciser
USD262302S (en) 1980-05-06 1981-12-15 Fitness Products, Inc. Exercycle
US4338798A (en) * 1980-06-05 1982-07-13 Gilman Russell A Adjustable torque limiting apparatus
US4298893A (en) 1980-08-29 1981-11-03 Holmes James H T.V. Energized by exercise cycle
ES256497Y (es) 1981-02-26 1982-04-01 Bicicleta gimnastica perfeccionada
US4645472A (en) * 1981-03-06 1987-02-24 Power Transmission Technology, Inc. Torque limiting clutch
USD275589S (en) 1982-01-29 1984-09-18 Monark Ab Exercycle
USD280118S (en) 1983-05-05 1985-08-13 Huffy Corporation Frame for exercise cycle
USD280117S (en) 1983-05-05 1985-08-13 Huffy Corporation Frame for exercise cycle
US4936570A (en) 1983-11-09 1990-06-26 Schwinn Bicycle Company Box beam bicycle type frame
USD289782S (en) 1983-11-25 1987-05-12 Exclesior Fitness Equipment Co. Exerciser frame
US4577860A (en) 1984-07-06 1986-03-25 Rene Matias Adjustable exercycle for providing simulated running exercises
US4768777A (en) 1984-08-14 1988-09-06 Yang Tai Her Double functional exercise bike for exercise and training
USD291462S (en) 1984-09-04 1987-08-18 Tunturipyora Oy Ergometer
USD291713S (en) 1984-09-04 1987-09-01 Tunturipyora Oy Ergometer
USD285953S (en) 1984-09-17 1986-09-30 Monark Ab Exercise bicycle
US4533136A (en) 1984-10-09 1985-08-06 Precor Incorporated Pedal-operated, stationary exercise device
FI71232C (fi) * 1984-11-16 1986-12-19 Tunturipyoerae Oy Frikopplingskonstruktion foer en konditionscykel
USD284596S (en) 1984-12-17 1986-07-08 R.A.M. Innovations, Inc. Yoke for an exercise bicycle
US4632386A (en) 1985-01-30 1986-12-30 Allegheny International Exercise Co. Foldable exercise cycle
USD296457S (en) 1985-03-27 1988-06-28 Anitua Miguel M Bicycle exerciser
USD292225S (en) 1985-09-05 1987-10-06 Monark Ab Bicycle ergometer body
USD292304S (en) 1985-09-05 1987-10-13 Monark Ab Bicycle ergometer frame
US4705269A (en) 1985-10-25 1987-11-10 William M. DeBoer Exercise apparatus
US4673177A (en) * 1985-11-12 1987-06-16 Excelsior Fitness Equipment Co. Resistance freewheel mechanism
USD299732S (en) 1986-01-29 1989-02-07 Monark Ab Bicycle exerciser
US4657244A (en) 1986-07-31 1987-04-14 Ross Bicycles, Inc. Exercise bicycle
US4712789A (en) 1987-04-10 1987-12-15 Schwinn Bicycle Company Cycle exercisers
US4712790A (en) 1987-04-20 1987-12-15 Schwinn Bicycle Company Cycle exerciser
US4757988A (en) * 1987-09-21 1988-07-19 Schwinn Bicycle Company Cycle exerciser
US4902001A (en) 1987-10-30 1990-02-20 Joseph Balbo Cycle exerciser
US4772069A (en) 1987-12-24 1988-09-20 Schwinn Bicycle Company Longitudinally adjustable saddle mounting for cycle-type apparatus
US4824102A (en) 1988-05-10 1989-04-25 Lo Peter K Exercise bicycle for exercising arms and legs
US4880225A (en) 1988-07-28 1989-11-14 Diversified Products Corporation Dual action cycle exerciser
US4915374A (en) 1989-02-02 1990-04-10 Medmetric Corporation Recumbent exercise cycle with articulated pedals
US5000469A (en) 1989-06-09 1991-03-19 Smith Cedric J Bicycle handlebar arm rests
US5046723A (en) 1990-03-08 1991-09-10 Schwinn Bicycle Company Box beam bicycle type frame
US5232422A (en) 1991-08-23 1993-08-03 Bishop Jr Thomas M Exercise device
US5145477A (en) 1992-01-09 1992-09-08 Sihui Han Spring saddle cycle
US5423728A (en) 1992-10-30 1995-06-13 Mad Dogg Athletics, Inc. Stationary exercise bicycle
US5472396A (en) 1993-07-14 1995-12-05 Brazaitis; David Portable exercise apparatus
US5336147A (en) 1993-12-03 1994-08-09 Sweeney Iii Edward C Exercise machine
US5685553A (en) 1994-09-21 1997-11-11 Trek Bicycle Corp. Suspension for a bicycle having a Y shaped frame
USD368678S (en) 1994-09-21 1996-04-09 Trek Bicycle, Corp. Bicycle frame
USD372284S (en) 1995-07-25 1996-07-30 Greenmaster Industrial Corp. Exercise bike
USD380796S (en) 1995-11-13 1997-07-08 Greenmaster Industrial Corp. Exercise bike
US5685804A (en) 1995-12-07 1997-11-11 Precor Incorporated Stationary exercise device
USD382924S (en) 1996-04-30 1997-08-26 Mu-Chuan Wu Exercise bike
USD382925S (en) 1996-06-18 1997-08-26 Mu-Chuan Wu Exercise bike
US5961424A (en) * 1997-02-18 1999-10-05 Schwinn Cycling & Fitness Inc. Free wheel clutch mechanism for bicycle drive train
USD407767S (en) 1998-04-09 1999-04-06 Lifegear, Inc. Upright exercise bicycle frame

Also Published As

Publication number Publication date
GB2322085A (en) 1998-08-19
DE852155T1 (de) 1999-04-22
US5961424A (en) 1999-10-05
ITTO980126A1 (it) 1999-08-17
GB2322085B (en) 1999-12-29
EP0852155A3 (de) 2000-03-08
TW407113B (en) 2000-10-01
GB9803279D0 (en) 1998-04-08
EP0852155B1 (de) 2003-05-07
US6641507B1 (en) 2003-11-04
EP0852155A2 (de) 1998-07-08
GB2322085B8 (en) 2007-03-20
ES2122954T1 (es) 1999-01-01
US6557679B1 (en) 2003-05-06
ES2122954T3 (es) 2004-01-01
ATE239529T1 (de) 2003-05-15
DE69814183D1 (de) 2003-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69814183T2 (de) Freilaufkopplung für Fahrradantriebsvorrichtungen, Trainingsfahrrad und Rahmen
DE10296455B4 (de) Freilaufkupplung für Fahrradantriebsstrang
EP0000553B1 (de) Fahrradähnliches Zweiradfahrzeug
WO2013023310A1 (de) Fahrzeug mit pedalantrieb und umkehrgetriebe
DE2520129A1 (de) Stufenloses getriebe fuer pedalgetriebene fahrzeuge
EP2744699A1 (de) Vorrichtung zum antreiben und exzentrischen bremsen eines fahrzeugs
DE2112645A1 (de) Mit Muskelkraft anzutreibendes Fahrzeug
DE2333955A1 (de) Kupplungs- und bremseinrichtung
AT410533B (de) Tretkurbelantrieb für ein fahrrad
DE2410679A1 (de) Vom benutzer angetriebenes feuerzeug
EP1409085B1 (de) Trainingsgerät, insbesondere ellipsentrainer
DE3939609C2 (de)
DE7729741U1 (de) Motorfahrzeug fuer sportzwecke
DE102016012288A1 (de) Fahrrad mit Armantrieb
DE2932041A1 (de) Fahrradaehnliches zweiradfahrzeug
AT89830B (de) Freilaufkupplung für Fahrradnaben.
EP4129812A1 (de) Fahrrad
DE88427C (de)
DE658377C (de) Selbsttaetig sich einstellendes Umlaufraedergetriebe, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge
DE104525C (de)
DE921557C (de) Antrieb fuer Fahrzeuge
WO2013143005A1 (de) Vorrichtung für ein fahrzeug mit pedalantrieb zum wahlweisen umschalten zwischen einem antriebsmodus und einem exzentrischen bremsmodus
DE3233165A1 (de) Ruecktrittbremse fuer fahrraeder
DE2345522A1 (de) Fahrradantrieb
DE2457569A1 (de) Hydraulische fahrradbremsanlage

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition