DE102005002117A1

DE102005002117A1 - Front wheel drive set for bicycle, has bracket with bottom bracket at its one side, and steering fork at another side in region of wheel axle, where bracket is assembled with gear wheel, foot pedal and pedals

Info

Publication number: DE102005002117A1
Application number: DE102005002117A
Authority: DE
Inventors: Sergej Goroschko
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-01-17
Filing date: 2005-01-17
Publication date: 2006-07-27

Abstract

The drive set has a wheel with sprockets at its center, and a bracket (1) with a bottom bracket at its side. The bracket is assembled with a gear wheel and a foot pedal. A steering fork is mounted at another side of the bracket in a region of a wheel axle (3). A chain or drive belt is assembled between the wheel and the sprockets. Distance between a seat device and the bracket is modified by rotating the bracket. An independent claim is also included for a vehicle with a front wheel drive set.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Vorderradantrieb für muskelgetriebene Fahrzeuge, beziehungsweise auf den Einsatz eines Fahrrades in Tandemausführung mit einem Frontantrieb.The The invention relates to a front-wheel drive for muscle-driven Vehicles, or on the use of a bicycle in tandem with a front-wheel drive.

Bei zunehmender Intensität des Straßenverkehrs ist es sehr wichtig, Kindern beim Fahrradfahren die korrekte Teilnahme am Straßenverkehr beizubringen. Dazu ist ein Tandem sehr gut geeignet, bei dem die hintere Person vom Rücksitz aus über den Kopf des vorne Mitfahrenden blickt und das Rad steuert. Vorteilhaft für das effiziente Unterrichten ist dabei die freie Sicht für beide Radfahrer und die guten Kommunikationsmöglichkeiten. Ein Tandem dieser Art ist in der Patentschrift US 4502705A vom 5. März 1985 beschrieben. In Deutschland stellen die Firmen Hase Spezialräder (www.hasebikes.com) und Robert Hoening Spezialfahrzeuge GmbH (www.hoening.com) solche und ähnliche Tandems her. Tandems sind aber im Vergleich zu Fahrrädern wegen des zusätzlichen Rahmenteils schwerer und wegen ihrem größeren Radabstand sperriger.at increasing intensity of road traffic It is very important for children to ride properly while cycling on the road teach. This is a tandem very well suited, in which the rear person from the backseat out over the head of the front passenger looks and controls the wheel. Advantageous for the efficient teaching is thereby the free view for both Cyclists and the good communication possibilities. A tandem of this Kind is in the patent US 4502705A from 5 March 1985 described. In Germany, the companies hare special wheels (www.hasebikes.com) and Robert Hoening Special Vehicles GmbH (www.hoening.com) such and similar Tandem's here. But tandems are compared to bicycles because of of the additional Frame part heavier and bulky because of their larger wheelbase.

Nachdem die meisten Familien Fahrräder besitzen und sie mit einem Sitz zum Transport von Kleinkindern verwendet haben, ist es vorteilhaft, ein existierendes Fahrrad für den Tandemeinsatz umrüsten zu können.After this Most families own bicycles and used it with a seat for transporting infants It is advantageous to have an existing bicycle for tandem use adapt to be able to.

Es existieren bereits Lösungen für den Umbau eines Fahrrades in ein Tandem. Zwei unterschiedliche Modelle sind in der Patentschrift US 4 666 172 A vom 19. Mai 1987 und in der WO 00/68065 A1 vom 16. Nov. 2000 beschrieben. Die Positionierung des Vordermannes in den beiden Patentschriften hat einen wesentlichen Nachteil: sein Schwerpunkt liegt deutlich vor der Lenkachse des Vorderrades. Dies beeinflusst die Steuereigenschaften des Fahrrades erheblich, weil der Vordermann beim Lenken mitbewegt werden muss. Wenn es so gebaut wird, wie in der Patentschrift beschrieben, wird das Lenkrad beim Fahren ständig dazu neigen, von der geraden Position abzuweichen. Es wird nur mit viel Mühe möglich sein, das Lenkrad mit dem Gewicht des Vordermannes gerade zu halten oder in die gewünschte Richtung einzuschwenken. Der zweite Nachteil des Modells aus der Patentschrift WO 00/68065 A1 ist, dass die beschriebene Konstruktion nicht mit einer gefederten Lenkgabel verwendbar ist. Bei einer gefederten Lenkgabel würde sich die Kette zwischen den Zahnrädern am Rad und am Tretlager bei der Federbewegung der Gabel lockern und deswegen vom Zahnkranz fallen. Da heutzutage der überwiegende Teil der Fahrräder mit gefederten Lenkgabeln ausgerüstet ist, ist dieser Nachteil erheblich.There are already solutions for the conversion of a bicycle into a tandem. Two different models are in the patent US 4 666 172 A of May 19, 1987 and in WO 00/68065 A1 of Nov. 16, 2000. The positioning of the front man in the two patents has a significant disadvantage: his focus is clearly in front of the steering axis of the front wheel. This affects the control properties of the bike considerably, because the front man has to be moved while steering. When constructed as described in the specification, the steering wheel will always tend to deviate from the straight position when driving. It will only be possible with great difficulty to keep the steering wheel straight with the weight of the person in front or to turn it in the desired direction. The second drawback of the model of WO 00/68065 A1 is that the described construction can not be used with a sprung steering fork. In a sprung steering fork, the chain between the gears on the wheel and the bottom bracket would loosen during the spring movement of the fork and therefore fall from the sprocket. Since nowadays the majority of bicycles are equipped with sprung steering forks, this disadvantage is considerable.

Der im Patentanspruch angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Vorderradantriebsatz zu konstruieren, der die im Stand der Technik beschriebenen Nachteile vermeidet. Der Vorderradantriebsatz soll für jene Fahrzeuge einsetzbar sein, die ein Steuerrohr für die Montage einer Vorderradgabel haben.Of the in claim the invention is based on the problem To construct a front wheel drive kit, the in the prior art avoids described disadvantages. The front wheel drive set should for those Vehicles can be used, which is a head tube for mounting a front fork to have.

Dieses Problem wird durch die in den Patentansprüchen aufgeführten Merkmale gelöst.This Problem is solved by the features listed in the claims.

Die durch die Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass

– der Vorderradantriebsatz einen kostengünstigen, einfachen Umbau von Fahrzeugen mit Hinterradantrieb in ein allradangetriebenes Tandem ohne Änderung des Fahrzeugrahmens ermöglicht;
– der Vorderradantriebsatz auch bei einem vorderradgefederten Fahrzeug einsetzbar ist;
– beim Lenken keine Gefahr besteht, die Kontrolle über das Fahrzeug zu verlieren, da die Positionierung des Vordermannes die Steuereigenschaften eines Fahrrades kaum beeinträchtigt
– der Platzbedarf für die Aufbewahrung oder den Transport des Tandems sich kaum von dem für ein Fahrrad unterscheidet

The advantages achieved by the invention are in particular that

- The front-wheel drive kit allows a cost-effective, easy conversion of rear-wheel drive vehicles in a four-wheel drive tandem without changing the vehicle frame;
- The front-wheel drive set is also used in a front wheel suspension vehicle;
- When steering there is no risk to lose control of the vehicle, since the positioning of the person in front hardly affects the control properties of a bicycle
- The space required for the storage or transport of the tandem hardly different from that for a bicycle

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Patentanspruch 6 angegeben. Die Weiterbildung nach Patentanspruch 6 ermöglicht die Steuerung des Fahrzeuges durch beide Radfahrer. Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist, dass der Vorderradantriebsatz an verschiedenen Fahrzeugen für unterschiedliche Einsätze verwendbar ist.A advantageous embodiment of the invention is in claim 6 specified. The development according to claim 6 allows the control of the vehicle by both cyclists. Another advantageous embodiment The invention is that the front wheel drive kit on various vehicles for different Calls is usable.

Zum Beispiel:

– Ein Fahrrad mit Vorderradantriebsatz, das mit einem bequemen Sessel-Sitz für Radtouren eines Fahrers ausgestattet ist. Das gesamte Gepäck, das oft fast soviel wie ein Radfahrer wiegt, wird am Heck des Fahrrades angebracht. Der Radfahrer sitzt frei in bequemer Position ganz vorne und ist nicht, wie oft, von beengenden Gepäcktaschen umgeben.
– Eine andere Ausführung ist für ein Transportdreirad möglich, indem auf den zwei Hinterrädern eine Ladeplattform und vorne an dem vorgesehenen Steuerrohr der in dieser Patentschrift beschriebene Vorderradantriebsatz angebracht wird.
– Es ist selbstverständlich auch möglich, die oben beschriebenen und auch alle anderen Varianten des Einsatzes des Vorderradantriebsatzes mit einem Hilfsmotor zu betreiben.

For example:

- A front-wheel-drive bicycle equipped with a comfortable seat for a cyclist's ride. All the luggage, which often weighs almost as much as a cyclist, is attached to the rear of the bike. The cyclist sits in a comfortable position at the front and is not, as often, surrounded by cramped luggage bags.
- Another embodiment is possible for a transport tricycle by a load platform on the two rear wheels and front of the proposed head tube of the described in this patent front wheel drive kit is attached.
- It is of course also possible to operate the above-described and all other variants of the use of the front wheel drive with an auxiliary motor.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.One embodiment The invention is illustrated in the drawings and will be described in more detail below.

Es zeigenIt demonstrate

1 Vorderradantriebsatz an einem Fahrrad in seitlicher Ansicht 1 Front wheel drive set on a bicycle in side view

2 Zwei Positionen des Auslegers und des Sitzes bei der Anpassung an die Beinlänge des Vordermannes in seitlicher Ansicht (die durchgezogene Linie gilt für eine kleinere, die gestrichelte Linie für eine größere Person) 2 Two positions of the boom and the seat in the adjustment to the leg length of the front man in a side view (the solid line is for a smaller, the dashed line for a larger person)

3 Reaktion der Konstruktion auf die Federungsbewegung einer gefederten Lenkgabel in seitlicher Ansicht 3 Reaction of the design to the suspension movement of a sprung steering fork in a lateral view

4 Funktionsschema der Lenkvorrichtung (16). Das Vorderrad ist bei einer Drehung um 30° nach rechts in der Ansicht von oben dargestellt. 4 Functional diagram of the steering device ( 16 ). The front wheel is rotated 30 ° to the right in the top view.

Der oben beschriebene Vorderradantriebsatz kann folgendermaßen zusammengesetzt und an einem Fahrrad montiert werden:
Eine Lenkgabel (19) wird an das Steuerrohr (17) eines Fahrrades montiert. Die Gabelscheiden dieser Lenkgabel sollen so weit auseinander stehen, dass die Montage eines Hinterrades mit einer üblichen Antriebsnabe möglich ist. Es kann auch eine spezielle schmale Antriebsnabe verwendet werden, so dass das Rad an die Gabelscheiden einer üblichen Vorderradgabel montierbar ist.The front wheel drive set described above can be assembled and mounted on a bicycle as follows:
A steering fork ( 19 ) is attached to the head tube ( 17 ) of a bicycle. The fork shafts of this steering fork should be so far apart that the installation of a rear wheel with a conventional drive hub is possible. A special narrow drive hub may also be used so that the wheel is mountable to the fork shafts of a conventional front fork.

An der Lenkgabel (19) ist ein Verbindungselement (20) im Bereich der Radachse angebracht, an dessen Stiften (4) die Gabelscheiden des Auslegers (1) drehbar befestigt sind. Der Ausleger kann ähnlich wie die untere Hinterradgabel (24) gebaut sein und ist mit dem Tretlager (6), dem Zahnrad, der Tretkurbel und den Pedalen bestückt. Die Längsachse der Stifte (4) ist gleich der Vorderradachse (21) oder, bei Einsatz eines Kettenspanners (22), in unmittelbarer Nähe parallel zur Vorderradachse angeordnet. Dies gewährleistet die Spannung des Zugmittels (5) bei Drehung des Auslegers (1). Als Zugmittel (5) kann eine Kette oder ein Zahnriemen eingesetzt werden. Es ist vorteilhaft, statt der Lenkgabel (19) mit zwei Gabelscheiden eine Ein-Arm-Vorrichtung zu verwenden, was die Anbindung des Ein-Arm-Auslegers ohne ein Verbindungselement direkt an der Achse des Rades ermöglicht und die Konstruktion deutlich ansehnlicher macht.On the steering fork ( 19 ) is a connecting element ( 20 ) in the region of the wheel axle, at whose pins ( 4 ) the fork shafts of the boom ( 1 ) are rotatably mounted. The boom can be similar to the lower rear fork ( 24 ) and is equipped with the bottom bracket ( 6 ), the gear, the crank and the pedals. The longitudinal axis of the pins ( 4 ) is equal to the front wheel axle ( 21 ) or, when using a chain tensioner ( 22 ), arranged in the immediate vicinity parallel to the front wheel axle. This ensures the tension of the traction means ( 5 ) upon rotation of the boom ( 1 ). As traction means ( 5 ) a chain or a toothed belt can be used. It is advantageous, instead of the steering fork ( 19 ) with two fork sheaths to use a one-arm device, which allows the connection of the one-arm boom without a connecting element directly to the axle of the wheel and makes the construction much more attractive.

An das Gabelschaftrohr wird der Lenkstangenschaft mit dem Vorbau (15) befestigt. Der vordere Sitz (10) ist unter der Sitzfläche am Vorbau (15) befestigt und ist um die Achse (9) drehbar. Mit Hilfe der Vorrichtung (14) ist der Sitz in der Neigung verstellbar. Die Positionierung des Sitzes (10) über dem Steuerrohr ermöglicht es, dass der Schwerpunkt der Person auf dem Sitz sich in unmittelbarer Nähe der Steuerrohrachse (11) befindet. So werden die Steuereigenschaften des Fahrrades kaum beeinträchtigt. Die Anpassung an die Beinlänge des Vordermannes wird durch die Drehung des Auslegers (1) um die Achse (4) gewährleistet. Der Ausleger (1) wird im gewünschten Abstand vom Sitz (10) mit einer Strebe (2) fixiert. (siehe 2). Die Strebe (2) kann als eine teleskopisch-ausziehbare Vorrichtung gebaut werden und mit einer Seite an der Achse (7) des Auslegers (1) sowie mit der anderen Seite an der Achse (3) des Vorbaus (15) drehbar befestigt sein. Dank ihrer drehbaren Befestigung stören die Strebe und der Ausleger die Federungsbewegung einer gefederten Vorderradgabel (19) nicht. (siehe 3 Variante I). Die Strebe (2) kann auch als Gabel gebaut sein, deren Gabelscheiden an den Gabelscheiden der Lenkgabel (19) fixierbar sind. Die Gabelstrebe ist an der Achse (7) drehbar befestigt. (siehe 3 Variante II). Für die platzsparende Aufbewahrung und den Transport kann der Ausleger (1) so gedreht werden, dass das Tretlager (6) bis an das Steuerrohr (17) kommt.To the steerer tube is the handlebar stem with the stem ( 15 ) attached. The front seat ( 10 ) is under the seat on the stem ( 15 ) and is around the axis ( 9 ) rotatable. With the help of the device ( 14 ) the seat is adjustable in inclination. The positioning of the seat ( 10 ) above the head tube allows the person's center of gravity on the seat to be located in the immediate vicinity of the steering tube axis (FIG. 11 ) is located. Thus, the control properties of the bike are hardly affected. The adjustment to the leg length of the man in front is by the rotation of the boom ( 1 ) around the axis ( 4 ) guaranteed. The boom ( 1 ) is at the desired distance from the seat ( 10 ) with a strut ( 2 ) fixed. (please refer 2 ). The strut ( 2 ) can be built as a telescopic telescopic device and with one side on the axle ( 7 ) of the jib ( 1 ) and with the other side on the axle ( 3 ) of the stem ( 15 ) be rotatably mounted. Thanks to its rotatable attachment, the strut and the boom interfere with the suspension movement of a sprung front fork ( 19 ) Not. (please refer 3 Variant I). The strut ( 2 ) can also be built as a fork whose forks on the fork shafts of the steering fork ( 19 ) are fixable. The fork stay is on the axle ( 7 ) rotatably mounted. (please refer 3 Variant II). For space-saving storage and transport, the boom ( 1 ) are turned so that the bottom bracket ( 6 ) to the head tube ( 17 ) comes.

In hinteren Bereich des Vorbaus (15) ist die Lenkstange (12) fixiert. Damit steuert der Hintermann das Fahrzeug. Unter dem Sitz (10) ist eine Lenkvorrichtung (16) angebracht. Damit steuert der Vordermann das Fahrzeug. Jeder der beiden Fahrradfahrer kann das Fahrrad allein steuern, wenn nur eine der Lenkstangen eingebaut ist. Es ist auch möglich, ein Doppellenkungskonzept einzusetzen. Ein ähnliches Lenkungskonzept wird von der Robert Hoening Spezialfahrzeuge GmbH bei Therapie- und Eltern-Kind-Tandems verwendet. (siehe www.hoening.com)In the rear area of the stem ( 15 ) is the handlebar ( 12 ) fixed. The driver controls the vehicle. Under the seat ( 10 ) is a steering device ( 16 ) appropriate. The front man controls the vehicle. Each of the two cyclists can control the bike alone if only one of the handlebars is installed. It is also possible to use a double-articulation concept. A similar steering concept is used by Robert Hoening Special Vehicles GmbH for therapy and parent-child tandems. (see www.hoening.com)

Die Lenkvorrichtung (16) ist so konstruiert, dass das Lenkrad sich in der gleichen Richtung dreht, in die die Lenkstange (8) gedreht wird. Ausführungsbeispiel: (siehe 4).The steering device ( 16 ) is designed so that the steering wheel rotates in the same direction in which the handlebar ( 8th ) is rotated. Exemplary embodiment: (see 4 ).

Ein Zahnradsektor (25) ist am Steuerrohr (17) starr fixiert. Die Achse des Zahnradsektors bildet die Achse (11) des Steuerrohres. Ein zweiter Zahnradsektor (26) ist am Vorbau (15) unter dem Sitz (10) drehbar um seine eigene Achse befestigt und mit einer Lenkstange (8) verbunden. Die Zahnradsektoren greifen ineinander. Beim Drehen der Lenkstange dreht sich der Zahnradsektor (26) um den Fixzahnradsektor, was seine Achse und den gesamten Vorderradantriebsatz mit dem Steuerrad (23) in Drehung um die Steuerrohrachse (11) versetzt.A gear sector ( 25 ) is on the head tube ( 17 ) fixed rigidly. The axis of the gear sector forms the axis ( 11 ) of the head tube. A second gear sector ( 26 ) is on the stem ( 15 ) under the seat ( 10 ) rotatably mounted about its own axis and with a handlebar ( 8th ) connected. The gear sectors interlock. Turning the handlebar turns the gear sector ( 26 ) about the fixed gear sector, what its axis and the entire front wheel drive set with the steering wheel ( 23 ) in rotation about the control tube axis ( 11 ).

Damit das Gewicht der an der Lenkgabel angebauten Teile die Steuereigenschaften des umgebauten Fahrrades nicht beeinträchtigt, wird ein Lenkungsdämpfer (18) verwendet.So that the weight of the parts attached to the steering fork does not affect the control characteristics of the rebuilt bicycle, a Len shock absorbers ( 18 ) used.

Um die Gesamtgewichtsverteilung zu optimieren, kann der Fahrradsattel mit Hilfe einer Vorrichtung (13) nach hinten verschoben werden.In order to optimize the overall weight distribution, the bicycle saddle can be adjusted by means of a device ( 13 ) are moved backwards.

Claims

Front wheel drive kit for mounting on the head tube ( 17 ) of a vehicle comprises - steering fork ( 19 ) - wheel ( 23 ) with one or more gears on a hub - boom ( 1 ) with a bottom bracket ( 6 ) on one side - bottom bracket ( 6 ) equipped with a gear, cranks and pedals - traction means ( 5 ) (Chain or timing belt) between the gear on the bottom bracket and a gear on the hub of the wheel - strut ( 2 ) - stem ( 15 ) with a handlebar shaft - seat device ( 10 ) - handlebar ( 12 ) - steering device ( 16 ) with a handlebar ( 8th ) - steering damper ( 18 ), characterized in that a boom ( 1 ) on one side a bottom bracket ( 6 ) and with the other side in the region of the wheel axle of a steering fork ( 19 ) is attached.

Front wheel drive set according to claim 1, characterized in that the change of the distance between a seat device ( 10 ) and a bottom bracket ( 6 ) by rotation of the boom ( 1 ) about an axis ( 4 ) takes place.

Front wheel drive set according to one of the preceding claims, characterized in that the boom ( 1 ) at a predetermined distance from a seat device ( 10 ) with a strut ( 2 ) is fixable.

Front wheel drive set according to one of the preceding claims, characterized in that a special narrow drive hub is used, so that a wheel ( 23 ) is mountable with this drive hub to the fork shafts of a conventional front fork.

Front wheel drive vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that a seat device ( 10 ) on a stem ( 15 ) is attachable so that when a person sits on the seat device, the center of gravity of the person in the immediate vicinity of the Steuerrohrachse ( 11 ) is located.

Front wheel drive vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that one of the handlebars ( 12 and 8th ) or both are simultaneously applicable to the control of the vehicle.

Front wheel drive vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that a stabilizing suspension ( 18 ) is insertable between a vehicle frame and a steering fork.

Front wheel drive set according to one of the preceding claims, characterized in that as a steering fork ( 19 ) A front fork with two fork blades or a one-arm device can be used.