DE102006016824B3

DE102006016824B3 - Fahrrad mit Antriebsbremsvorrichtung zum Erschweren des Tretens

Info

Publication number: DE102006016824B3
Application number: DE102006016824A
Authority: DE
Inventors: Wesley Lin
Original assignee: Giant Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Giant Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2006-04-07
Filing date: 2006-04-07
Publication date: 2007-10-11
Anticipated expiration: 2026-04-08

Abstract

Ein Fahrrad mit Antriebsbremsvorrichtung zum Erschweren des Tretens umfasst eine Pedaleinheit (64), welche gedreht wird, um eine Antriebskraft abzugeben, um das Hinterrad so anzutreiben (51), dass es auf einer Bodenoberfläche rollt, und einen Bremsmechanismus (70, 80, 90, 140, 150), welcher auf wenigstens einem von stationärem Element und drehbarem Element (40, 17, 53, 65) angeordnet ist, um eine Bremskraft zu erzeugen, welche der Antriebskraft während des Nach-vorwärts-Tretens der Pedaleinheit (64) entgegenwirkt und welcher selbsteinstellbar gehalten wird, um kleiner als die Antriebskraft zu sein, um so die Vorwärtstretbewegung in eine gleichmäßig verzögerte Bewegung umzuwandeln. Der Bremsmechanismus (70, 80, 90, 140, 150) kann eine Vielzahl von Windlamellen (72), magnetisch anziehende Elemente (81, 82, 151, 152) oder federvorgespannte Reibungselemente (93, 141, 142) umfassen, um jeweils eine Reibungskraft, eine magnetische Anziehungskraft oder eine Reibungskraft zu erzeugen, um als Bremskraft zu dienen.

Description

Diese Erfindung betrifft ein Fahrrad mit Antriebsbremsvorrichtung zum Erschweren des Tretens, insbesondere ein Fahrrad mit Antriebsbremsvorrichtung zum Erschweren des Tretens, welches einen Bremsmechanismus aufweist, welcher eine Bremskraft erzeugt, um einer Antriebskraft, welche durch eine Vorwärts-Trethandlung mit dem Pedal durch einen Fahrer erzeugt wird, entgegenzuwirken.
Herkömmliche Fahrräder werden im Allgemeinen als ein Mittel für die Beförderung über kurze Distanzen verwendet und können daher nicht ausreichend körperliche Betätigung bereitstellen. Für Trainingszwecke muss ein Benutzer vielleicht einen Heimfahrradtrainer kaufen, welcher durch Aufhängen des Hinterrads des Fahrrads weg von der Bodenoberfläche arbeitet und durch einen Widerstand erzeugenden Mechanismus einen Widerstand für das Hinterrad bereitstellt. Jedoch sind solche Fahrradtrainer relativ teuer und unbequem einzubauen.
Aus der EP 1 220 706 B1 ist ein Fahrrad mit einer Antriebsbremsvorrichtung zum Erschweren des Tretens bekannt, umfassend einen Rahmenkörper, welcher in einer Längsrichtung erstreckt ist, ein Vorder- und ein Hinterrad, welche jeweils drehbar zum Rahmenkörper zum Rollen auf einer Bodenoberfläche angebracht sind und welche voneinander in der Längsrichtung beabstandet sind, und eine Pedaleinheit, welche so angebracht ist, um relativ zum Rahmenkörper und zwischen dem Vorder- und dem Hinterrad in der Längsrichtung drehbar zu sein, so dass beim Treten der Pedale nach vorne durch einen Fahrer die Pedaleinheit um eine Tretachse quer zur Längsrichtung gedreht wird, um eine Antriebskraft in einer Richtung im Uhrzeigersinn abzugeben, um das Hinterrad anzutreiben, so dass es auf der Bodenoberfläche rollt. Die Antriebsbremsvorrichtung besteht im wesentlich aus einem flexiblen Riemen, welcher über einen Teil des Reifenumfangs am angetriebenen Hinterrad anhaftet, wobei der Riemen eine verstellbare Kraft auf das Hinterrad ausübt, die der Antriebskraft entgegenwirkt. Weitere Antriebsbremsvorrichtungen zum Erschweren des Tretens bei Heimfahrradtrainern sind beispielsweise aus der US 5,211,613 , aus der DE 100 59 519 A1 oder DE 94 04 241 U1 bekannt. All diese Antriebsbremsvorrichtungen sind jedoch relativ komplex aufgebaut und eignen sich nicht für den regulären Betrieb eines herkömmlichen Fahrrades. Im Gegenteil, wird eine solche Antriebsbremsvorrichtung an einem herkömmlichen Fahrrad montiert, so ist das Fahrrad nicht mehr wie ein herkömmliches Fahrrad für ein Bewegen von einem ersten Ort zu einem zweiten Ort verwendbar, sondern allenfalls wie ein fest installierter Heimtrainer.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Fahrrad mit Antriebsbremsvorrichtung zum Erschweren des Tretens bereitzustellen, welches in der Lage ist, eine Bremskraft zu erzeugen, um einer Antriebskraft, welche durch eine Vorwärts-Trethandlung erzeugt wird, entgegenzuwirken, so dass mehr Anstrengung erforderlich ist, um das Fahrrad voranzutreiben, wodurch dem Fahrer die Möglichkeit eröffnet ist, mehr Training zu erfahren.
Gemäß dieser Erfindung umfasst ein Fahrrad mit Antriebsbremsvorrichtung zum Erschweren des Tretens einen Rahmenkörper, welcher in einer Längsrichtung erstreckt ist, und ein Vorder- und ein Hinterrad, welche jeweils drehbar zum Rahmenkörper zum Rollen auf einer Bodenoberfläche angebracht sind und welche voneinander in der Längsrichtung beabstandet sind. Eine Pedaleinheit ist so angebracht, um relativ zum Rahmenkörper drehbar zu sein, so dass beim Treten der Pedale nach vorne durch einen Fahrer die Pedaleinheit um eine Tretachse quer zur Längsrichtung gedreht wird, um eine Antriebskraft in einer Richtung im Uhrzeigersinn abzugeben, um das Hinterrad anzutreiben, so dass es auf dem Boden rollt. Ein stationäres Element ist auf dem Rahmenkörper angeordnet und umgibt eine Rotationsachse parallel zur Tretachse. Ein drehbares Element ist vom stationären Element in radialen Richtungen relativ zur Rotationsachse beabstandet und ist mit der Pedaleinheit gekoppelt, um so durch die Antriebskraft angetrieben zu werden, um sich im Uhrzeigersinn um die Rotationsachse relativ zum stationären Element zu drehen, wodurch das Hinterrad angetrieben wird, um auf dem Boden zu rollen. Ein Bremsmechanismus ist auf wenigstens einem von stationärem oder drehbarem Element angeordnet und ist so konfiguriert, um während der Bewegung des nach vorne Tretens eine Bremskraft zu erzeugen, die der Antriebskraft entgegenwirkt und die selbsteinstellbar beibehalten wird, um kleiner als die Antriebskraft zu sein, um so das Vorwärtstreten auf einer gleichmäßig verzögerten Bewegung zu halten.
Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung mit Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen offensichtlich, in denen:
1 eine schematische Seitenansicht der ersten bevorzugten Ausführungsform eines Fahrrads mit Antriebsbremsvorrichtung zum Erschweren des Tretens gemäß dieser Erfindung ist;
2 eine geschnittene Teilansicht eines Hinterradaufbaus aus 1 ist, die entlang der Linien 2-2 ebendort aufgenommen ist;
3 eine geschnittene Teilansicht ähnlich 2 ist, welche aber die zweite bevorzugte Ausführungsform des Fahrrads mit Antriebsbremsvorrichtung zum Erschweren des Tretens gemäß dieser Erfindung zeigt;
4 eine geschnittene Teilansicht ähnlich 2 ist, welche aber die dritte bevorzugte Ausführungsform des Fahrrads mit Antriebsbremsvorrichtung zum Erschweren des Tretens gemäß dieser Erfindung zeigt;
5 eine Teilquerschnittsansicht ist, die entlang der Linien 5-5 aus 4 aufgenommen ist und zwei Reibungsarme in einer Eingriffsposition zeigt;
6 eine Ansicht ähnlich 5 ist, aber die Reibungsarme in einer Position ohne Eingriff zeigt;
7 eine schematische Seitenansicht der vierten bevorzugten Ausführungsform des Fahrrads mit Antriebsbremsvorrichtung zum Erschweren des Tretens gemäß dieser Erfindung ist;
8 eine teilweise geschnittene Ansicht eines Pedaleinheitsaufbaus ist, gezeigt in 7, aufgenommen entlang der Linien 8-8 ebendort;
9 eine Querschnittsansicht ist, welche entlang der Linien 9-9 aus 8 aufgenommen ist;
10 eine teilweise geschnittene Ansicht ähnlich 8 ist, welche aber die fünfte bevorzugte Ausführungsform des Fahrrads mit Antriebsbremsvorrichtung zum Erschweren des Tretens gemäß dieser Erfindung zeigt; und
11 eine Querschnittsansicht ist, aufgenommen entlang der Linien 11-11 aus 10.
Bevor die vorliegende Erfindung detaillierter beschrieben wird, sollte angemerkt werden, dass dieselben Bezugsziffern verwendet wurden, um gleiche Elemente die gesamte Beschreibung hindurch zu bezeichnen.
Mit Bezugnahme auf 1 und 2 wird die erste bevorzugte Ausführungsform des Fahrrads mit Antriebsbremsvorrichtung zum Erschweren des Tretens gemäß der vorliegenden Erfindung so gezeigt, dass sie einen Rahmenkörper 10, eine Lenkstange 20, ein Sitzelement 30, eine vordere und eine hintere Radachse 40, ein vorderes und ein hinteres Laufrad 52, 51, eine Antriebseinheit 60 und einen Bremsmechanismus 70 umfasst.
Der Rahmenkörper 10 ist in Längsrichtung (X) erstreckt und umfasst eine vordere und eine hintere Gabel 12, 11, ein Steuerrohr 13, welches mit der Vordergabel 12 verbunden ist, ein oberes und ein unteres Rohr 14, 15, welche mit dem Steuerrohr 13 verbunden sind, ein Sitzrohr 16, welches mit dem oberen Rohr 14 verbunden ist, und ein Bodenrohr bzw. Tretlagerrohr (nicht sichtbar), welches mit der hinteren Gabel 11, dem Unterrohr 15 und dem Sitzrohr 16 verbunden ist. Sowohl die vordere als auch die hintere Gabel 12, 11 weisen zwei Gabelenden 121, 111 auf, die zueinander in einer Querrichtung (Y) relativ zur Längsrichtung (X) beabstandet sind. Die Lenkstange 20 ist auf dem Steuerrohr 13 zum Steuern des Fahrrads angebracht. Das Sitzelement 30 ist auf dem Sitzrohr 16 angebracht. Die vordere und die hintere Radachse 40 sind jeweils drehbar zwischen den Gabelenden 121, 111 der jeweiligen vorderen und hinteren Gabel 12, 11 angeordnet und erstrecken sich in Querrichtung (Y).
Die vordere und die hintere Radnabe 54, 53 sind von der vorderen beziehungsweise der hinteren Radachse 40 in radialer Richtung relativ zu den jeweiligen Rotationsachsen beabstandet und umgeben drehbar die vordere beziehungsweise die hintere Radachse 40. Das vordere und das hintere Laufrad 52, 51 sind jeweils mit der entsprechenden vorderen und hinteren Radnabe 54, 53 verbunden, um mit diesen um die Rotationsachsen zum Rollen auf einer Bodenfläche gedreht zu werden, und sind zueinander in der Längsrichtung (X) beabstandet.
Der Antriebsmechanismus 60 umfasst eine vordere und eine hintere Kettenblatteinheit 61, 62, welche so angebracht sind, um das Tretlagerrohr (nicht sichtbar) und die Hinterradachse 40 zu umgeben, eine Antriebskette 63, welche um die vordere und die hintere Kettenblatteinheit 61, 62 aufgezogen ist, eine Pedaleinheit 64, welche drehbar relativ zum Tretlagerrohr des Rahmenkörpers 10 angebracht ist, und eine Pedalwelle (nicht gezeigt), welche mit der Pedaleinheit 64 gekoppelt ist und mit dieser gedreht wird und welche sich entlang einer Tretachse parallel zu den Rotationsachsen erstreckt. Der Antriebsmechanismus 60 ist mit der Hinterradnabe 53 auf eine bekannte Weise gekoppelt. Folglich wird durch Treten der Pedale durch einen Fahrer die Pedaleinheit 64 um die Tretachse gedreht, um eine Antriebskraft in einer Uhrzeigersinnrichtung durch die vordere und hintere Kettenblatteinheit 61, 62 und die Antriebskette 63 auszuüben, um so die hintere Radnabe 53 um die Rotationsachse zu drehen, wodurch das Hinterrad 51 angetrieben wird, um auf der Bodenfläche zu rollen.
In dieser Ausführungsform dient die Hinterradachse 40 als ein stationäres Element, wohingegen die hintere Radnabe 53 als ein drehbares Element dient.
Der Bremsmechanismus 70 umfasst einen Anbringungsring 71, welcher auf der Hinterradnabe 53 aufgeschoben ist, und eine Mehrzahl von Lamellen 72, welche sich vom Anbringungsring 71 zum Hinterrad 51 erstrecken und welche winkelig zueinander um die Rotationsachse versetzt sind. Jede der Lamellen 72 erstreckt sich in die Querrichtung (Y), um eine führende Hauptfläche 721 auszubilden, so dass, wenn die Lamelle 72 im Uhrzeigersinn mit dem Hinterrad 51 gedreht wird und über der Rotationsachse angeordnet ist, ein Luftstrom erzeugt wird, um auf die führende Hauptfläche 721 zu wirken, um dadurch eine Widerstandskraft gegen die Antriebskraft, welche das Hinterrad 51 antreibt, um vorwärts zu rollen, zu erzeugen. Vorzugsweise weist die führende Hauptfläche 721 jeder der Lamellen 72 eine Breite in der Querrichtung (Y) auf, welche größer ist als jene des Hinterrads 51, so dass die führende Hauptfläche 721 seitlich aus dem Hinterrad 51 vorragt, und weist ein Profil auf, welches in der radialen Richtung relativ zur Rotationsachse gekrümmt ist, um so mehr Wind aufzufangen, wodurch eine erhöhte Widerstandskraft erzeugt wird.
Wie dargestellt, kann der Bremsmechanismus 70 eine Bremskraft (d.h. eine Widerstandskraft) erzeugen, welche der Antriebskraft während des Vorwärts-Tretens entgegenwirkt. Darüber hinaus wird die Bremskraft selbsteinstellend kleiner als die Antriebskraft gehalten, um so eine gleichmäßig abgebremste Bewegung des vorderen und des hinteren Rades 52, 51 zu erzielen. Folglich muss der Fahrer, wenn er das Fahrrad der vorliegenden Erfindung fährt, eine große Kraft aufwenden, um das Fahrrad gegen die Bremskraft durch Treten in die Pedale vorwärts zu bewegen, wodurch die Trainingsaufgabe erfüllt wird.
Es ist zu beachten, dass der Bremsmechanismus 70 auch zwischen der Vorderradnabe 54 und dem Vorderrad 52 angebracht werden kann.
Mit Bezugnahme auf 3 wird die zweite bevorzugte Ausführungsform des Fahrrads mit Antriebsbremsvorrichtung zum Erschweren des Tretens gemäß dieser Erfindung so gezeigt, dass sie im Aufbau ähnlich der ersten bevorzugten Ausführungsform ist, mit dem Unterschied, dass der Bremsmechanismus 80 ein erstes und ein zweites magnetisch anziehendes Element 81, 82 aufweist, welche auf der Hinterradnabe 53 beziehungsweise auf einer der Gabelenden 111 angebracht sind, welche entlang der Rotationsachse einander gegenüber liegen und voneinander beabstandet sind und welche einander magnetisch anziehen, um so eine magnetische Anziehungskraft während der Rotation der Hinterradnabe 53 zu erzeugen, um als Bremskraft zum Entgegenwirken der Antriebskraft zu dienen. Das erste magnetisch anziehende Element 81 umfasst eine Scheibe 811, welche die Hinterradachse 40 umgibt und eine Mehrzahl von Magneten 812, welche auf einer Seitenfläche der Scheibe 811 angebracht und welche winkelig zueinander um die Rotationsachse herum versetzt sind.
Mit Bezugnahme auf 4 bis 6 wird die dritte bevorzugte Ausführungsform des Fahrrads mit Antriebsbremsvorrichtung zum Erschweren des Tretens gemäß dieser Erfindung so gezeigt, dass sie im Aufbau ähnlich der ersten bevorzugten Ausführungsform ist, mit dem Unterschied, dass der Bremsmechanismus 90 eine sich drehende Einheit 91, eine stationäre Einheit 92, ein Paar von Reibungsarmen 93, ein Vorspannelement 94 und eine Betätigungseinheit umfasst.
Die sich drehende Einheit 91 umfasst eine Grundwand 911, welche auf der Hinterradnabe 53 befestigt ist und sich mit dieser dreht, und eine umgebende Wand 912, welche sich von einem Umfang der Grundwand 911 in die Querrichtung (Y) erstreckt und welche eine umgebende Reibungsfläche 913 aufweist, die die Hinterradachse 40 umgibt und von dieser beabstandet ist. Die stationäre Einheit 92 umfasst eine Grundwand 921, welche an einem der Gabelenden 111 befestigt ist, und eine umgebende Wand 922, welche sich von einem Umfang der Grundwand 921 in die Querrichtung (Y) erstreckt, um radial von der umgebenden Wand 912 beabstandet zu sein. Die Reibungsarme 93 weisen jeweils Schwenkenden 931, welche schwenkbar auf der Grundwand 921 um eine Schwenkachse parallel zur Rotationsachse angebracht sind, und Reibungsabschnitte 933 auf, welche sich von den Schwenkenden 931 winkelig um die Rotationsachse erstrecken, welche der umgebenden Reibungsfläche 913 gegenüberliegen und welche an gekrümmten Enden 932 enden, die einander gegenüberliegen und voneinander beabstandet sind. Zwei Reibungskissen 934 sind an den jeweiligen Reibungsabschnitten 933 angebracht. Die Reibungsabschnitte 933 sind um die Schwenkachse drehbar zwischen einer ausgerückten Position, wie in 5 gezeigt, in der die Reibungskissen 934 zur umgebenden Reibungsfläche 913 beabstandet sind, und einer Eingriffsposition, wie in 6 gezeigt, in der die Reibungskissen 934 sich in bremsendem Kontakt mit der umgebenden Reibungsfläche 913 befinden, um so eine Reibungskraft zu erzeugen, welche als Bremskraft dient. Das Vorspannelement 94 ist ein Federstreifen, welcher zwei Vorspannenden, die in die jeweiligen Reibungsabschnitte 933 eingreifen, und einen Mittelabschnitt aufweist, der sich zwischen den Vorspannenden befindet und der gebogen ist, um so eine Vorspannkraft zu erlangen, um die Reibungsabschnitte 933 weg von der umgebenden Reibungsfläche 913 in eine ausgerückte Position vorzuspannen.
Die Betätigungseinheit umfasst ein Nockenelement 97, ein Betätigungselement 95 und ein Betätigungskabel 96. Das Nockenelement 97 weist zwei Nockenoberflächen 971 auf, welche jeweils gleitend mit den entsprechenden Betätigungsenden 932 in Kontakt treten. Jede der Nockenoberflächen 971 ist so angeordnet, um relativ zu einem jeweils entsprechenden der Betätigungsenden 932 zwischen einer aktiv-kontaktierenden Position (wie in 6 gezeigt) und einer passiv-kontaktierenden Position (wie in 5 gezeigt), welche der Eingriffsposition und der Ausrückposition entsprechen, gleitend versetzbar zu sein. Das Nockenelement 97 ist schwenkbar auf der Grundwand 921 um eine Nockenachse parallel zur Schwenkachse angebracht. Das Betätigungselement 95 liegt gegenüber dem Nockenelement 97 und wird betrieben, um sich um die Nockenachse so zu drehen, um jede der Nockenflächen 971 von der passiv-kontaktierenden Position in die aktiv-kontaktierende Position zu bewegen, wodurch die Betätigungsenden 932 so beeinflussend betätigt werden, um die Reibungsabschnitte 933 zur Eingriffsposition gegen die Vorspannkraftwirkung des Vorspannelements 94 zu bewegen. Das Betätigungskabel 96 weist ein erstes Kabelende, welches mit dem Betätigungselement 95 verbunden ist, und ein zweites Kabelende, auf welches gegenüber dem ersten Kabelende liegt und welches an der Lenkstange 20 (siehe 1 der ersten Ausführungsform) angebracht ist, um von einem Fahrer geregelt zu werden. Folglich kann der Fahrer das Betätigungskabel 96 betätigen, um eine Reibungskraft auf das Hinterrad 51, wie angestrebt, auszuüben. Darüber hinaus kann die Reibungskraft durch den Fahrer eingestellt werden.
Mit Bezugnahme auf 7 bis 9 wird die vierte bevorzugte Ausführungsform des Fahrrads mit Antriebsbremsvorrichtung zum Erschweren des Tretens gemäß dieser Erfindung so gezeigt, dass sie im Aufbau ähnlich der ersten bevorzugten Ausführungsform ist. In dieser Ausführungsform dient die Pedalwelle 65 als das drehende Element und das Tretlagerrohr 17 dient als das stationäre Element und weist eine innere umgebende Rohroberfläche 171 auf, welche zur Pedalwelle 65 beabstandet ist und welche die Tretachse umgibt.
Darüber hinaus ist der Bremsmechanismus 140 in dieser Ausführungsform zwischen dem Tretlagerrohr 17 und der Pedalwelle 65 angeordnet und wird durch zwei Seitenabdeckungen 18 zurückgehalten. Der Bremsmechanismus 140 umfasst ein erstes Reibungselement 141, welches fest auf der inneren umgebenden Rohroberfläche 171 angeordnet ist und welches die Tretachse umgibt, und ein zweites Reibungselement 142, welches fest auf der Pedalwelle 65 angeordnet ist, welches innerhalb des ersten Reibungselements 141 in radialen Richtungen relativ zur Tretachse angeordnet ist und welches so konfiguriert ist, um mit dem ersten Reibungselement 141 dieses beeinflussend in Kontakt zu treten, um so die Bremskraft zu erzeugen, die der Antriebskraft entgegenwirkt. Insbesondere umfasst das zweite Reibungselement 142 einen verformbaren Kernkörper 145, welcher auf der Pedalwelle 65 angebracht und mit dieser drehbar ist, und eine Mehrzahl von Reibungskissen 144, welche winkelig zueinander um die Pedalwelle versetzt sind und welche so angeordnet sind, um sich vom verformbaren Kernkörper 145 radial zu erstrecken, um in Reibungskontakt mit dem ersten Reibungselement 141 so zu stehen, dass auf Grund der Verformbarkeit des verformbaren Kernkörpers 145 in einer radialen Richtung die Reibungskissen 144 in beeinflussendem Kontakt mit dem ersten Reibungselement 141 gehalten werden.
Mit Bezugnahme auf 10 und 11 wird die fünfte bevorzugte Ausführungsform des Fahrrads mit Antriebsbremsvorrichtung zum Erschweren des Tretens gemäß dieser Erfindung so gezeigt, dass sie im Aufbau ähnlich der vierten bevorzugten Ausführungsform ist, mit dem Unterschied, dass der Bremsmechanismus 150 ein erstes und ein zweites magnetisch anziehendes Element 151, 152 aufweist, welche auf der inneren umgebenden Rohroberfläche 171 beziehungsweise der Pedalwelle 65 angebracht sind und welche einander gegenüber liegen und welche voneinander in radialen Richtungen relativ zur Tretachse beabstandet sind. Das erste und das zweite magnetisch anziehende Element 151, 152 ziehen einander magnetisch an, um so eine magnetische Anziehungskraft während einer Rotation der Pedalwelle 65 zu erzeugen, um als Bremskraft zum Entgegenwirken der Antriebskraft zu dienen. Insbesondere das erste magnetisch anziehende Element 151 ist integral mit dem Tretlagerrohr 17 ausgeführt und umgibt die Tretachse. Das zweite magnetisch anziehende Element 152 umfasst einen nichtmagnetischen Kernkörper 154, welcher auf der Pedalwelle 65 angebracht und mit dieser drehbar ist, und eine Mehrzahl von Magneten 153, welche winkelig zueinander um die Tretachse versetzt sind, welche sich vom nichtmagnetischen Kernkörper 154 radial erstrecken und welche vom ersten magnetisch anziehenden Element 151 beabstandet sind.

Claims

Fahrrad mit Antriebsbremsvorrichtung zum Erschweren des Tretens, umfassend: einen Rahmenkörper (10), welcher in einer Längsrichtung erstreckt ist; ein Vorder- und ein Hinterrad (52, 51), welche jeweils drehbar zum Rahmenkörper (10) zum Rollen auf einer Bodenoberfläche angebracht sind und welche voneinander in der Längsrichtung beabstandet sind; und eine Pedaleinheit (64), welche so angebracht ist, um relativ zum Rahmenkörper (10) und zwischen dem Vorder- und dem Hinterrad (52, 51) in der Längsrichtung drehbar zu sein, so dass beim Treten der Pedale nach vorne durch einen Fahrer die Pedaleinheit (64) um eine Tretachse quer zur Längsrichtung gedreht wird, um eine Antriebskraft in einer Richtung im Uhrzeigersinn abzugeben, um das Hinterrad (51) anzutreiben, so dass es auf der Bodenoberfläche rollt, gekennzeichnet durch: ein stationäres Element (40, 17), welches auf dem Rahmenkörper (10) angeordnet ist und eine Rotationsachse parallel zur Tretachse umgibt; ein drehbares Element (53, 65), welches so angeordnet ist, um vom stationären Element (40, 17) in radialen Richtungen relativ zur Rotationsachse beabstandet zu sein, und welches mit der Pedaleinheit (64) gekoppelt ist, um so durch die Antriebskraft angetrieben zu werden, um sich im Uhrzeigersinn um die Rotationsachse relativ zum stationären Element (40, 17) zu drehen, wodurch das Hinterrad (51) angetrieben wird, um auf der Bodenoberfläche zu rollen; und einen Bremsmechanismus (70, 80, 90, 140, 150), welcher auf wenigstens einem von stationärem und drehbarem Element angeordnet ist und so konfiguriert ist, um während der Bewegung des nach vorne Tretens eine Bremskraft zu erzeugen, die der Antriebskraft entgegenwirkt, wobei die Bremskraft selbsteinstellbar gehalten wird, um kleiner als die Antriebskraft zu sein, um so zu einer gleichmäßig verzögerten Bewegung des Vorder- und des Hinterrads (52, 51) zu führen.
Fahrrad mit Antriebsbremsvorrichtung zum Erschweren des Tretens gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das stationäre Element eine Hinterradachse (40) ist, welche am Rahmenkörper (10) befestigt ist und welche sich entlang der Rotationsachse so erstreckt, dass das Hinterrad (51) angeordnet ist, um die Hinterradachse (40) zu umgeben, und welche drehbar um die Rotationsachse ist, wobei das drehende Element eine Hinterradnabe (53) ist, welche angeordnet ist, um die Hinterradachse (40) drehbar zu umgeben, um so durch die Antriebskraft angetrieben zu werden, wodurch das Hinterrad (51) in die Lage versetzt ist, auf der Bodenoberfläche zu rollen.
Fahrrad mit Antriebsbremsvorrichtung zum Erschweren des Tretens gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsmechanismus (70) eine Mehrzahl von Lamellen (72) umfasst, welche zwischen der Hinterradnabe (53) und dem Hinterrad (51) angeordnet sind und welche winkelig zueinander um die Rotationsachse versetzt sind, wobei jede der Lamellen (72) so konfiguriert ist, um sich entlang der Rotationsachse zu erstrecken, um eine führende Hauptfläche (721) zu bilden, so dass, wenn eine entsprechende der Lamellen (72) im Uhrzeigersinn mit dem Hinterrad (51) gedreht wird und über der Rotationsachse angeordnet ist, ein Luftstrom erzeugt wird, um auf die führende Hauptfläche (721) zu wirken, um dadurch eine Widerstandskraft gegen die Antriebskraft, welche das Hinterrad (51) antreibt, um vorwärts zu rollen, zu erzeugen.
Fahrrad mit Antriebsbremsvorrichtung zum Erschweren des Tretens gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die führende Hauptfläche (721) jeder der Lamellen (72) eine Breite entlang der Rotationsachse aufweist, welche größer ist als jene des Hinterrads (51), so dass die führende Hauptfläche (721) seitlich aus dem Hinterrad (51) vorragt, und ein Profil aufweist, welches in der radialen Richtung relativ zur Rotationsachse gekrümmt ist, um so mehr Wind aufzufangen, wodurch eine erhöhte Widerstandskraft erzeugt wird.
Fahrrad mit Antriebsbremsvorrichtung zum Erschweren des Tretens gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsmechanismus (80) ein erstes und ein zweites magnetisch anziehendes Element (81, 82) aufweist, welche auf der Hinterradnabe (53) beziehungsweise dem Rahmenkörper (10) angebracht sind, welche entlang der Rotationsachse einander gegenüber liegen und voneinander beabstandet sind und welche einander magnetisch anziehen, um so eine magnetische Anziehungskraft während der Rotation der Hinterradnabe (53) zu erzeugen, um als Bremskraft zum Entgegenwirken der Antriebskraft zu dienen.
Fahrrad mit Antriebsbremsvorrichtung zum Erschweren des Tretens gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste magnetisch anziehende Element (81) eine Mehrzahl von Magneten (812) umfasst, welche winkelig zueinander um die Rotationsachse herum versetzt sind.
Fahrrad mit Antriebsbremsvorrichtung zum Erschweren des Tretens gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsmechanismus (90) umfasst eine sich drehende Einheit (91), welche auf der Hinterradnabe (53) befestigt ist und sich mit dieser dreht und welche eine umgebende Reibungsfläche (913) aufweist, die die Hinterradachse (40) umgibt und von dieser beabstandet ist, eine stationäre Einheit (92), welche am Rahmenkörper (10) befestigt ist, ein Paar von Reibungsarmen (93), welche jeweils Schwenkenden (931), welche schwenkbar auf der stationären Einheit (92) um eine Schwenkachse parallel zur Rotationsachse angebracht sind, und Reibungsabschnitte (933) aufweisen, welche sich von den Schwenkenden (931) winkelig um die Rotationsachse erstrecken, welche der umgebenden Reibungsfläche (913) gegenüberliegen und welche an gekrümmten Enden (932) enden, die einander gegenüberliegen und voneinander beabstandet sind, so dass die Reibungsabschnitte (933) um die Schwenkachse zwischen einer ausgerückten Position, in der die Reibungsabschnitte (933) zur umgebenden Reibungsfläche (913) beabstandet sind, und einer Eingriffsposition drehbar sind, in der die Reibungsabschnitte (933) mit der umgebenden Reibungsfläche (913) in Eingriff kommen, um so eine Reibungskraft zu erzeugen, die als Bremskraft dient, ein Vorspannelement (94), welches angeordnet ist, um die Reibungsabschnitte (933) in die ausgerückte Position vorzuspannen, und eine Betätigungseinheit (95, 96, 97), welche angeordnet ist, um die Betätigungsenden (932) beeinflussend zu betätigen, um die Reibungsabschnitte (933) in die Eingriffsposition gegen die Vorspannkraftwirkung des Vorspannelements (94) zu bewegen.
Fahrrad mit Antriebsbremsvorrichtung zum Erschweren des Tretens gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinheit (95, 96, 97) ein Nockenelement (97) umfasst, welches zwei Nockenoberflächen (971) aufweist, welche jeweils gleitend mit den entsprechenden Betätigungsenden (932) in Kontakt treten, wobei jede der Nockenoberflächen (971) so angeordnet ist, um relativ zu einem jeweils entsprechenden der Betätigungsenden (932) zwischen einer aktiv-kontaktierenden Position und einer passiv-kontaktierenden Position, welche der Eingriffsposition bzw. der Ausrückposition entsprechen, gleitend versetzbar zu sein, wobei das Nockenelement (97) an der stationären Einheit (92) schwenkbar um eine Nockenachse parallel zur Schwenkachse angebracht ist, und ein Betätigungselement (95), welches dem Nockenelement (97) gegenüber liegt und welches betrieben wird, um sich um die Nockenachse so zu drehen, um jede der Nockenflächen (971) von der passiv-kontaktierenden Position in die aktiv-kontaktierende Position zu bewegen, wodurch die Reibungsabschnitte (933) in die Eingriffsposition gedreht werden.
Fahrrad mit Antriebsbremsvorrichtung zum Erschweren des Tretens gemäß Anspruch 8, des Weiteren gekennzeichnet durch eine Lenkstange (20), welche bedient wird, um das Fahrrad zu lenken, wobei die Betätigungseinheit (95, 96, 97) des Weiteren ein Betätigungskabel (96) umfasst, welches ein erstes Kabelende, das mit dem Betätigungselement (95) verbunden ist, und ein zweites Kabelende aufweist, das dem ersten Kabelende gegenüber liegt, und welches an der Lenkstange (20) angebracht ist, um von einem Fahrer bedient zu werden.
Fahrrad mit Antriebsbremsvorrichtung zum Erschweren des Tretens gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspannelement (94) ein Federstreifen ist, welcher zwei Vorspannenden, die in die jeweiligen Reibungsabschnitte (933) eingreifen, und einen Mittelabschnitt aufweist, der sich zwischen den Vorspannenden befindet und der gebogen ist, um so eine Vorspannkraft zu erlangen, um die Reibungsabschnitte (933) weg von der umgebenden Reibungsfläche (913) vorzuspannen.
Fahrrad mit Antriebsbremsvorrichtung zum Erschweren des Tretens gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Reibungsabschnitte (933) ein Reibungskissen (934) aufweist, welches an ihm angebracht ist und welches so konfiguriert ist, dass das Reibungskissen (934) in der Eingriffsposition in beeinflussendem Kontakt mit der umgebenden Reibungsoberfläche (913) steht.
Fahrrad mit Antriebsbremsvorrichtung zum Erschweren des Tretens gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das drehende Element eine Pedalwelle (65) ist, welche mit der Pedaleinheit (64) gekoppelt ist und welche mit dieser gedreht wird und welche sich entlang der Tretachse erstreckt, wobei das stationäre Element ein Bodenrohr bzw. Tretlagerrohr (17) ist, welches am Rahmenkörper (10) befestigt ist und welches eine innere umgebende Rohroberfläche (171) aufweist, die von der Pedalwelle (65) beabstandet ist und die Tretachse umgibt.
Fahrrad mit Antriebsbremsvorrichtung zum Erschweren des Tretens gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsmechanismus (140) ein erstes Reibungselement (141) umfasst, welches fest auf der inneren umgebenden Rohroberfläche (171) angeordnet ist und welches die Tretachse umgibt, und ein zweites Reibungselement (142), welches fest auf der Pedalwelle (65) angeordnet ist, welches innerhalb des ersten Reibungselements (141) in radialen Richtungen relativ zur Tretachse angeordnet ist und welches so konfiguriert ist, um mit dem ersten Reibungselement (141) dieses beeinflussend in Kontakt zu treten, um so die Bremskraft zu erzeugen, die der Antriebskraft entgegenwirkt.
Fahrrad mit Antriebsbremsvorrichtung zum Erschweren des Tretens gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Reibungselement (142) einen verformbaren Kernkörper (145), welcher auf der Pedalwelle (65) angebracht und mit dieser drehbar ist, und eine Mehrzahl von Reibungskissen (144) umfasst, welche winkelig zueinander um die Tretachse versetzt sind und welche sich vom verformbaren Kernkörper (145) radial erstrecken, um in Reibungskontakt mit dem ersten Reibungselement (141) so zu stehen, dass auf Grund der Verformbarkeit des verformbaren Kernkörpers (145) in einer radialen Richtung die Reibungskissen (144) in beeinflussendem Kontakt mit dem ersten Reibungselement (141) gehalten werden.
Fahrrad mit Antriebsbremsvorrichtung zum Erschweren des Tretens gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsmechanismus (150) ein erstes und ein zweites magnetisch anziehendes Element (151, 152) aufweist, welche auf der inneren umgebenden Rohroberfläche (171) beziehungsweise der Pedalwelle (65) angebracht sind und welche einander gegenüber liegen und welche voneinander in radialen Richtungen relativ zur Tretachse beabstandet sind, wobei das erste und das zweite magnetisch anziehende Element (151, 152) einander magnetisch anziehen, um so eine magnetische Anziehungskraft während einer Rotation der Pedalwelle (65) zu erzeugen, um als Bremskraft zu dienen, die der Antriebskraft entgegenwirkt.
Fahrrad mit Antriebsbremsvorrichtung zum Erschweren des Tretens gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das erste magnetisch anziehende Element (151) integral mit dem Tretlagerrohr (17) ausgeführt ist und die Tretachse umgibt, wobei das zweite magnetisch anziehende Element (152) einen nichtmagnetischen Kernkörper (154), welcher auf der Pedalwelle (65) angebracht und mit dieser drehbar ist, und eine Mehrzahl von Magneten (153) umfasst, welche winkelig zueinander um die Tretachse versetzt sind, welche sich vom nichtmagnetischen Kernkörper (154) radial erstrecken und welche vom ersten magnetisch anziehenden Element (151) beabstandet sind.