DE102004039496A1 - Steppantrieb für Fahrräder und ähnliche Fahrzeuge - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Steppantrieb, der über Trethebel und Kette die Antriebskraft auf ein Rad oder mehrere Räder eines Fahrzeuges überträgt. Der Steppantrieb eignet sich auch zum nachträglichen Einbau in eine Fahrrad. DOLLAR A Aufgabe der Erfindung ist es, einen Steppantrieb zu schaffen, der auch in jedem üblichen Fahrradrahmen oder anderen gebräuchlichen leichten Fahrzeugrahmen einsetzbar ist. DOLLAR A Die Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Der oder die Freiläufe mit der gemeinsamen Ritzelwelle eines bekannten Steppantriebes werden zwischen dem Kurbeltrieb bzw. Abtriebswelle der Trethebel und dem Antriebsrad an dem Rahmen eines Fahrrades angeordnet. Dadurch ist ein Steppantrieb in einem üblichen Fahrradrahmen einbaubar. Besondere Rahmenkonstruktionen sind nicht mehr erforderlich.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Steppantrieb, der über Trethebel und Kette die Antriebskraft auf ein Rad oder mehrere Räder eines Fahrzeuges überträgt. Der Stepppantrieb eignet sich auch zum nachträglichen Einbau in ein Fahrrad.
• Fahrräder mit einem Steppantrieb werden als Trethebel- oder Steppräder bezeichnet. Im Unterschied zu den üblichen Fahrrädern wird die Antriebsbewegung nicht über zwei Pedale an umlaufenden Kurbelarmen eingeleitet, sondern über zwei einseitig gelagerte Hebel. Die Auf- und Abbewegung wird über verschiedene Getriebekonstruktionen in eine Drehbewegung des Antriebsrades umgewandelt. Dieser Antrieb ist aufwendiger als ein direkter Kurbeltrieb, besitzt aber einige Vorteile. So kann das Körpergewicht der Person besser eingesetzt werden (kein Radfahrerrundrücken) und das ungünstige Krafthebelverhältnis im Bereich des Kurbelarmtotpunktes entfällt. Die Gelenkbelastung wird dadurch verringert und der mögliche höhere Körpereinsatz wirkt gesundheitlich positiv. Insbesondere ist dieser Antrieb auch für Beinbehinderte geeignet.
• Räder mit dieser Antriebsart sind als übliche Fahrräder (Zweiräder) ausführbar. Gemäß der DE PS 198 11 250 ist ein übliches Fahrrad durch eine zusätzliche gerade Gleitfüh rung der Pedalen in einen Steppantrieb umgewandelt. Da gleichzeitig die Pedalarme verschiebbar sind, wird immer ein günstiges Hebelverhältnis erzielt. Eine weitere Lösung hierzu ist durch die DE OS 199 22 821 offenbart.
• Um das seitliche Kippmoment bei der Belastung des Pedalhebels auszugleichen sind die Steppräder häufig als Dreiräder ausgeführt ( DE GM 299 00 145 ). Dreiräder sind in schmaler Bauart bei Kurvenfahrten kippgefährdet, weshalb immer ein großer Radabstand der parallelen Räder gewählt wird. Dadurch wird diese Konstruktion sperrig. In der DE GM 299 13 684 wird die Bewegung der Pedalhebel über einen Kurbeltrieb und Kette auf die beiden Hinterräder übertragen. Die ungünstigen Hebelverhältnisse eines Kurbeltriebes im Totpunktbereich sind auch hier vorhanden. Durch die beiden angetriebenen Räder ist diese Ausführung auch groß und schwer.
• Ein leichtes und kleines Stepprad mit drei Rädern ist durch die DE OS 102 42 931 des gleichen Anmelders bekannt. Etwa mittig am vorderen Rohr eines Halbrahmens ist rechts und links je ein Hebelarm vertikal schwenkbar gelagert. Auf den Hebelarmen sind Tretlagerungen befestigt. Dies tragen jeweils einen drehbaren Trethebel der mit einem Zahnkranz verbunden ist. Am Ende des Trethebels ist eine Pedale gelagert. Eine Kette, die am Ende mit dem Zahnkranz verbunden ist, führt über das Ritzel eines Freilaufes oberhalb des Vorderrades. Das Ende dieser Kette ist über einen Gummizug und Umlaufrolle mit der Kette des Zahnkranzes am gegenüberliegenden Trethebel verbunden. Die beiden Ketten zugeordnete Freiläufe sind Ausgangsseitig miteinander verbunden. Über ein gemeinsames Ritzel und Kette wird die Kraft auf das Ritzel des Vorderrades übertragen. Das Vorderrad entspricht einem Hinterrad eines üblichen Fahrrades mit z. B. einer Nabengangschaltung.
• Der Nachteil dieser Lösung ist, dass der Steppantrieb nur in einer speziellen Rahmenkonstruktion einsetzbar ist.
• Aufgabe der Erfindung ist es, einen Steppantrieb zu schaffen, der auch in jedem üblichen Fahrradrahmen oder anderen gebräuchlichen leichten Fahrzeugrahmen einsetzbar ist.
• Die Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
• Der oder die Freiläufe mit der gemeinsamen Ritzelwelle eines bekannten Steppantriebes werden zwischen dem Kurbeltrieb, bzw. Abtriebswelle der Trethebel und dem Antriebsrad an dem Rahmen eines Fahrrades angeordnet.
• Dadurch ist ein Steppantrieb in einem üblichen Fahrradrahmen einbaubar. Besondere Rahmenkonstruktionen sind nicht mehr erforderlich.
• Mit der Verbindung der Trethebel durch einen Gummizug werden diese immer in die obere Stellung gezogen. Verstellbare Anschläge begrenzen den Hebelweg. Dadurch können die Trethebel unabhängig voneinander bewegt werden und der Hebelweg ist vorwählbar. Es kann also zwischen kurzen Hebelwegen mit optimalem Hebelwinkel und längeren Hebelwegen mit ungünstiger werdenden Hebelwinkel gewählt werden. Weitere besonders günstige Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargelegt.
• Die erfindungsgemäße Anordnung des Steppantriebes ist auch bei anderen Fahrzeugarten wie Dreiräder einsetzbar.
• Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel für ein Fahrrad näher erläutert werden.
• 1 zeigt den Steppantrieb in einem üblichen Fahrradrahmen in der Seitenansicht,
• 2 in der Draufsicht,
• 3 zeigt eine Variante mit Parallelführung von Tretflächen in Seitenansicht,
• 4 die Variante nach 3 in der Draufsicht.
• Gemäß 2 besteht der Steppantrieb aus zwei üblichen Kurbeltrieben 5 mit Kettenrad. Diese sind über jeweils eine Kette 8 mit einem zusätzlichen Freilauf 1 und 2 mit Kettenrad verbunden. Die Freiläufe 1, 2 sitzen auf einer gemeinsamen Ritzelwelle 7. Das Ritzel ist durch eine weitere Kette 8 mit dem Kettenrad des Antriebsrades verbunden.
• Die Freiläufe 1 und 2 und die gemeinsame Ritzelwelle 7 sind zwischen den Kurbeltrieben 5 und dem Antriebsrad an dem Rahmen des Fahrrades gelagert.
• An der Innenseite Kettenräder der Kurbeltriebe 5 ist am Umfang je ein Ende eines Gummizuges 3 befestigt. Dieser ist über mehrere Umlenkrollen 6 geführt. Eine größere Umlenkrolle 6 ist am Rahmen oberhalb der Kurbeltriebe 5 befestigt. Mit einem Handrad 4 kann die Vorspannung des Gummizuges 3 verstellt werden. Die Kurbelarme werden somit immer in die obere Stellung gezogen.
• Mit einer wechselweisen oder einseitigen Tretbewegung auf die Kurbelarme wird die Kraft über die erste Kette 8, Freiläufe 1, 2 auf die Welle mit Ritzel 7 übertragen und in Drehbewegungsabschnitte umgewandelt. Diese werden über die zweite Kette 8 auf das Hinterrad übertragen. Die Freiläufe 1 und 2 ermöglichen in Verbindung mit dem Gummizug 3 eine Rückführung der Kurbeltriebe in die Ausgangsstellung.

1, 2,

Freilauf

3

Gummizug

4

Handrad (zum Verstellen der Gummispannung)

5

Kurbeltrieb mit Antriebsritzel

6

Umlenkrolle

7

Ritzel mit Welle (starr verbunden)

8

Kette

Claims (6)

1. Steppantrieb für Fahrräder und ähnliche Fahrzeuge, bestehend aus einem oder zwei mit je einer Abtriebswelle verbundene/n Trethebel oder Kurbeltrieb/e, die über jeweils eine Kette mit einem zusätzlichen Freilauf verbunden sind, dessen gemeinsame Ritzelwelle durch eine weitere Kette mit dem Antriebsrad in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass der/die Freiläufe (1, 2) mit der gemeinsamen Ritzelwelle (7) zwischen dem Kurbeltrieb (5), bzw. Abtriebswelle der Trethebel und dem Antriebsrad an dem Rahmen angeordnet sind.
2. Steppantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der/die Freiläufe (1, 2) mit der gemeinsamen Ritzelwelle (7) unmittelbar hinter dem Kurbeltrieb (5), noch vor dem Hinterrad, zwischen dem Sattelträgerrohr und der Radgabel befestigt sind.
3. Steppantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der/die Freiläufe (1, 2) mit der gemeinsamen Ritzelwelle (7) unmittelbar über dem Kurbeltrieb (5), zwischen dem Sattelträgerrohr und dem unteren Rahmenrohr befestigt sind.
4. Steppantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Kurbeltrieb (5) in gleicher Ebene am Rahmen angeordnet ist, auf beiden Seite die Enden der Kurbelarme durch eine Trittfläche drehbar verbunden sind und verstellbare Anschläge den Kurbelweg auf unter 180° begrenzen.
5. Steppantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurbelarme oder Kettenräder der Kurbeltriebe (5) über einen Gummizug (3), der durch Umlenkrollen (6) geführt ist, miteinander verbunden sind, so dass die Kurbelarme in die obere Stellung gezogen werden.
6. Steppantrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Verstellvorrichtung mit Handrad (4) die Spannung des Gummizuges (3) verstellbar ist.