DE102007059381A1

DE102007059381A1 - Fahrrad mit Lenkung

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Publication number: DE102007059381A1
Application number: DE102007059381A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-12-07
Filing date: 2007-12-07
Publication date: 2008-08-28

Abstract

Bei der Erfindung handelt es sich um ein Fahrrad mit Beinantrieb. Bei bekannten Fahrrädern mit Beinantrieb lenkt der Fahrradfahrer über den Lenker, der fest im Vorbau der Gabel geklemmt ist. Der Nachteil dieser Ausführung ist, dass äußere Kräfte, die auf das Vorderrad des Fahrrades wirken, über die Gabel auf den Lenker wirken und somit die Lenkbewegung stören. Die Erfindung löst das geschilderte Problem, indem die Lenkkräfte mit der der Fahrradfahrer die Lenkung betätigt über ein Hydrauliksystem oder über einen Stellmotor oder über Seilzüge oder über Lenker, auf die Gabel des Fahrrades übertragen werden. Dabei wirkt das Hydrauliksystem und die Selbsthemmung des Stellmotorenantriebes äußeren Kräften entgegen, die auf das Vorderrad und die Gabel wirken.

Description

Bei der Erfindung handelt es sich um ein Fahrrad mit Beinantrieb.
Ein Fahrrad ist ein Fahrzeug, das vom Fahrradfahrer mit Muskelkraft angetrieben wird. Die meisten Fahrräder sind einspurig und besitzen zwei Räder. Es gibt aber auch Dreiräder. Die meisten Dreiräder haben ein lenkendes Vorderrad und zwei Hinterräder. Es gibt auch zweispurige Fahrräder mit vier Rädern. Es gibt auch zweirädrige Fahrräder mit einem Vorderrad und einem Hinterrad und zusätzlichen seitlich angebrachten Stützrädern.
Bekannte Fahrräder mit Beinantrieb werden über die Arme gelenkt. Die Arme lenken über den Lenker 1.8 der fest im Vorbau 1.7 der Gabel 1 geklemmt ist (1). Die Gabel 1 besteht aus den Gabelrohren 1.1, der Gabelbrücke 1.2 und dem Gabelschaftrohr 1.3. Der Vorbau 1.7 ist fest mit dem Gabelschaftrohr 1.3 der Gabel 1 verbunden. Die Gabel 1 des Vorderrades 22 ist über das Lenkkopflager im Fahrradrahmen 7 drehbar, um die Lenkkopflagerachse 2.3, gelagert. Somit lenkt der Fahrradfahrer 40 das Fahrrad über den Lenker 1.8.
Kräfte, die auf das Vorderrad 22 des Fahrrades wirken, wirken über die Gabel 1 auf den Lenker 1.8. Fährt das Fahrrad beispielsweise in ein Schlagloch, dann kommt es zu einem starken Schlag auf das Vorderrad 22. Der Schlag wirkt sich als starke Kraft auf das Vorderrad 22 aus. Die Kraft wirkt meist nicht direkt von vorne senkrecht zur Vorderradachse. In diesem Fall bewirkt die Kraft ein Moment um die Lenkachse, also die Lenkkopflagerachse 2.3, welches der Fahrradfahrer gegenhalten muss. Hält der Fahrradfahrer nicht stark genug gegen, dann führt dies zu einem Lenkeinschlag der zu einem Sturz führen kann. Diese Gefahr besteht vor allem in Situationen in denen der Fahrer nicht mit seiner ganzen Kraft den Lenker 1.8 des Fahrrades hält. Diese Situationen kommen oft vor. Beispielsweise wenn der Fahrradfahrer abgelenkt ist, sich nach hinten umschaut und gleichzeitig einen Bordstein oder Straßenbahnschienen in einem flachen Winkel überfährt. Oder wenn der Fahrradfahrer gerade aus seiner Wasserflasche trinkt, deshalb nur einhändig lenkt und gleichzeitig eine große Bodenwelle überfährt. Oder wenn der Fahrradfahrer beim Abbiegen nach hinten schaut und gleichzeitig einen Arm zur Richtungsanzeige vom Lenker 1.8 nimmt, dann reicht nur ein kleines Schlagloch, die Gabel schlägt stark ein und der Fahrradfahrer stürzt. Wenn Fahrrad eine Verzögerung, beispielsweise durch ein Schlagloch oder durch ein Bremsmanöver erfährt, dann muss der Fahrradfahrer seine Körpermasse ebenfalls verzögern. Diese Verzögert er, indem er sich am Lenker 1.8 mit der Kraft Fm abstützt. Fährt der Fahrradfahrer dabei einhändig, dann verzögert er seinen Körper, indem er sich mit der Kraft Fm an dem Lenkerende des Lenkers 1.8 abstützt, an dem er sich noch festhält. Die Kraft Fm kann man in eine Kraftkomponente F1 senkrecht zur Lenkkopflagerachse 2.3 und eine Kraftkomponente F2 parallel zur Lenkkopflagerachse 2.3 zerlegen. Beim Einhändig fahren erzeugt die Kraftkomponente F1, die senkrecht zur Lenkkopflagerachse 2.3 wirkt, ein Moment M um die Lenkkopflagerachse 2.3. Die Lenkkopflagerachse 2.3 ist die Lenkachse der Gabel 1. Die Draufsicht des Fahrrades in 2 zeigt die Kraftkomponente F1 die das Moment M erzeugt. Durch dieses einseitige Abstützen kommt es zu diesem Lenkmoment M, das einen Lenkeinschlag bewirkt. Dieser Lenkeinschlag kann zum Sturz des Fahrradfahrers führen.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, dass der Fahrradfahrer seine Antriebskraft optimal auf das Fahrrad übertragen kann. Weiterhin ist es die Aufgabe der Erfindung die Lenkung des Fahrrades vor dem Einfluss von Antriebskräften zu bewahren. Der Fahrradfahrer soll das Fahrrad mit seiner ganzen Kraft antreiben können und dabei das Fahrrad sicher und präzise lenken können. Darüber hinaus soll die Erfindung die Lenkung des Fahrrades vor äußeren Kräften bewahren, aus denen sich gefährliche Fahrsituationen ergeben können.
Die Erfindung löst das geschilderte Problem, indem die Lenkkräfte mit der der Fahrradfahrer die Lenkung betätigt über ein Hydrauliksystem oder über einen Stellmotor oder über Seilzüge oder über Lenker, auf die Gabel des Fahrrades übertragen wird. Dabei wirkt das Hydrauliksystem und die Selbsthemmung des Stellmotorenantriebes äußeren Kräften entgegen, die auf die auf das Vorderrad 22 und die Gabel 1 wirken. Ausserdem ist das Rahmenstück 7.1, auf dem der lenkende Handgriff 6.3 drehbar gelagert ist, fest mit dem Fahrradrahmen verbunden. Dadurch wirkt das durch den Beinantrieb erzeugte Moment, auf den Fahrradrahmen 7, anstatt auf die Lenkung. Die Erfindung ermöglicht es dem Fahrradfahrer das Fahrrad mit seinem vollen Körpereinsatz anzutreiben, ohne dabei die Lenkung zu beeinflussen. Der Fahrradfahrer kann zum Antrieb des Fahrrades seine ganze Beinkraft und die ganze Kraft seines Oberkörpers einsetzen und dabei das Fahrrad sicher und präzise lenken.
Weiterhin kann sich der Fahrradfahrer zum Verzögern seiner Körpermasse, beispielsweise beim Bremsen oder beim Durchfahren eines Schlagloches, auch einhändig an nur einem Handgriff 6.3, 6.7 oder 6.2, 6.4 abstützen, ohne dabei eine Lenkbewegung zu erzeugen.
In der Variante A1 der Erfindung treibt der Fahrradfahrer mit seinen Beinen die Tretkurbeln 8 des Fahrrades an. Der Lenker 1.8 ist fest im Rahmenstück 7.1 geklemmt. Das Rahmenstück 7.1 ist fest mit dem Fahrradrahmen 7 verbunden (3, 4). Dadurch wirkt das durch den Beinantrieb erzeugte Moment M (2, 4), auf den Fahrradrahmen 7, anstatt auf die Lenkung. Dadurch werden die Kräfte, die beim Antrieb und beim Bremsen des Fahrrades auf den Lenker 1.8 wirken, vom Fahrradrahmen 7 aufgenommen. Die Lenkung ist damit vom Antrieb entkoppelt. Die Gabel 1 ist im Lenkkopflager 2 des Fahrradrahmens 7 drehbar gelagert (3). In ihr ist das Vorderrad 22 drehbar gelagert. Die Gabel 1 besteht aus den Gabelrohren 1.1, der Gabelbrücke 1.2 und des Gabelschaftrohres 1.3. Die Tretkurbeln 8 sind mit der Achse 8.1 verschraubt. Diese Achse 8.1 ist über das Tretlager drehbar im Fahrradrahmen 7 gelagert.
Zum Antrieb des Fahrrades bewegt der Fahrer mit seinen Füßen die Tretkurbeln 8. Auf der linken Seite des Fahrradrahmens 7 verläuft die Antriebskette 4. Sie treibt über das Antriebskettenrad 9, welches fest mit der Tretkurbel 8 verbunden ist, und über das Antriebsritzel 10 das Hinterrad 17 an.
Das Fahrrad wird über ein Lenksystem mit Hilfe der „Steer by Wire"-Technologie gelenkt. „Steer by Wire"-Technologie wird in ähnlicher Weise in Automobilen verwendet. Der Positionsgeber und der Positionsnehmer des Lenksystems sind mechanisch entkoppelt. Die Lenkung wird von zwei elektrischen Motoren 45, 89.2 des Lenksystems betätigt. Diese Motoren 45, 89.2 sind in dieser Variante die Positionsnehmer. Die Steuersignale werden vom Lenksystem rein elektrisch übertragen. Die Positionsgeber verfügen über Sensoren. Diese Sensoren des Lenksystems messen die absolute Position, oder die Positionsänderung des Positionsgebers, oder die messen die Beschleunigung des Positionsgebers, oder die Betätigungskraft, mit der der Fahrradfahrer den Positionsgeber betätigt. Die Sensoren wandeln die gemessenen Werte in elektrische Signale um. Die Signale werden direkt über Kabel oder über Funk an das Steuergerät des Lenksystems weitergeleitet. Das Steuergerät besitzt einen Mikroprozessor der die Signale dieser Sensoren verarbeitet und daraus den Soll-Lenkwinkel berechnet.
An der Gabel 1 des Fahrrades befinden sich auch Sensoren (ohne Abbildung) des Lenksystems. Diese messen den Lenkwinkel der Gabel 1, wandeln die gemessenen Werte in elektrische Signale um und geben die Signale über Kabel oder über Funk an das Steuergerät des Lenksystems weiter. Der Mikroprozessor des Steuergeräts verarbeitet diese Signale und berechnet daraus den Ist-Lenkeinschlag. Das Steuergerät schaltet die elektrischen Motoren 45, 89.2, je nach Abweichung des Soll-Lenkwinkels zum Ist-Lenkwinkel, an oder ab. Weicht der Soll-Lenkwinkel vom Ist-Lenkwinkel ab, dann schaltet das Steuergerät die Motoren 45, 89.2 ein, bis der Ist-Lenkwinkel dem Soll-Lenkwinkel entspricht.
Die elektrischen Motoren 45 treiben eine Verstelleinrichtung an. Diese Verstelleinrichtung des Lenksystems ist nur in 3 und 5, aber nicht in 4 dargestellt. Schnitt E-E in 5 zeigt nicht das Vorderrad 22 und die Gabel 1. Die Verstelleinrichtung besteht aus einer Spindel 44 und einem Zahnrad 43, welche in einem Getriebegehäuse 7.15 gelagert sind. Das Getriebegehäuse 7.15 ist am Fahrradrahmen 7 befestigt. Die Motoren 45 treiben diese Spindel 44 an, die wiederum das Zahnrad 43 antreiben, weiches fest mit dem Gabelschaftrohr 1.3 der Gabel 1 des Fahrrades, also der Fahrradlenkung, verbunden ist. Die beiden Motoren 45 der Spindel 44 sind jeweils zur Hälfte an der Erzeugung des Lenkmoments beteiligt. Bei einer Störung kann auch einer der Motoren 45 allein die Lenkfunktion übernehmen, sodass dieses redundante System ein Maximum an Funktionssicherheit bietet. Auch die anderen Komponenten des Lenksystems, wie Sensoren, Kabel und Prozessor sind aus Gründen der Sicherheit doppelt vorhanden. Die Energie für das Steuergerät, die Sensoren und die Motoren liefern zwei Batterien.
Der Vorteil dieses Lenksystems des Fahrrades ist, dass alle Antriebskräfte und äußere Kräfte (beispielsweise beim Durchfahren eines Schlagloches, oder wenn es zu einem starken Schlag auf das Vorderrad 22 kommt), die auf Fahrradlenkung wirken, durch die elektrisch betätigte Spindel 44 aufgehoben werden. Grund dafür ist die Spindel 44, die über Selbsthemmung verfügt. Wird die Spindel 44 durch die elektrischen Motoren 45 angetrieben, dann dreht diese die Gabel 1 des Fahrrades. Aufgrund der Selbsthemmung der Spindel 44, ist es jedoch nicht möglich durch Drehen der Gabel 1 des Fahrrades die Spindel 44 zu drehen. Die Fahrradlenkung dreht sich also nur durch die Spindel 44 und ist so von anderen äußeren Kräften, insbesondere von Antriebskräften, entkoppelt. Ein weiterer Vorteil liegt in der elektrischen, beziehungsweise funktechnischen Übertragung des Lenkmanövers vom Positionsgeber an das Steuergerät des Lenksystems. Im Gegensatz zu einer mechanischen Lenkung ist diese Übertragungsmethode frei von Reibung. Äußerem sind bei dem Lenksystem die Kabel, zum Übertragen der Signale und zur Stromversorgung, einfach und platzsparend zu verlegen, im Gegensatz zur mechanischen Lenkung mit ihren platzraubenden Bowdenzügen und Lenkgestängen.
Alternativ zum Schwenken der Fahrradgabel mit Hilfe von Motoren 45 und einer Verstelleinrichtung mit Spindel 44 und Zahnrad 43, wird die Fahrradgabel 1 mit Hilfe eines Elektro-Servo-Zylinders geschwenkt. Die Kolbenstange 89.1 des Elektro-Servo-Zylinders 89 ist über ein Gelenk 91 mit einem Lenker 92 verbunden (53). Der Lenker 92 ist fest mit dem Gabelschaftrohr 1.3 der Gabel 1 des Fahrrades verbunden. Das Gabelschaftrohr 1.3, und somit die Gabel 1, ist über das Lenkkopflager 2 im Fahrradrahmen 7 drehbar gelagert. Der Elektro-Servo-Zylinder 89 ist über ein Gelenk 90 an dessen Zylinderboden mit dem Fahrradrahmen 7 verbunden. Fährt die Kolbenstange 89.1 aus dem Elektro-Servo-Zylinder 89 aus, dann dreht sich der Lenker 92 und somit die Gabel 1 des Fahrrades, um die Achse des Gabelschaftrohres 1.3, gegen den Uhrzeigersinn (54). Somit lenkt das Fahrrad nach links. Fährt die Kolbenstange 89.1 des Elektro-Servo-Zylinders 89 ein, dann dreht sich der Lenker 92 und somit die Gabel 1 des Fahrrades, um die Achse des Gabelschaftrohres 1.3, im Uhrzeigersinn (55). Somit lenkt das Fahrrad nach rechts.
Der Elektro-Servo-Zylinder 89 entspricht dem bekannten Spindelmotor der deutschen Patentanmeldung DE 10 2007 014 714 A1 . Dieser Elektro-Servo-Zylinder 89 umfasst einen Elektromotor mit einem Rotor, der mit einer Gewindespindel verbunden ist, deren Gewinde mit einem Gewinde einer mit der Kolbenstange 89.1 verbundenen Spindelmutter in Eingriff steht, wobei die Spindelmutter mit Kolbenstange 89.1 im Zylindergehäuse axial geführt ist, wobei zur Axialen Führung ein Führungsteil mit der Spindelmutter und der Kolbenstange verbunden ist, wobei das Führungsteil im Zylindergehäuse axial geführt ist über Nutensteine, insbesondere Nutensteine, welche in einer Nut des Zylindergehäuses axial bewegbar angeordnet sind. Im Gegensatz zum Spindelmotor der Patentanmeldung DE 10 2007 014 714 A1 verfügt der erfindungsgemäße Elektro-Servo-Zylinder 89 allerdings über zwei Motoren 89.2, die vorzugsweise Servomotoren sind. Die Motoren 89.2 sind hierbei die Positionsnehmer. Die Rotoren der beiden Motoren 89.2 sind dabei mit der Gewindespindel verbunden. Alternativ zu den an der Gabel 1 befindlichen Sensoren, sind an der Gewindespindel zwei Winkelmesssysteme befestigt. Eines davon ist ein redundantes Winkelmesssystem für mehr Betriebssicherheit. Diese Winkelmesssysteme geben die gemessenen Werte als Signale über Kabel an das Steuergerät des Lenksystems weiter. Der Mikroprozessor des Steuergeräts verarbeitet diese Signale und berechnet daraus den Ist-Lenkeinschlag der Gabel 1. Die Motoren 89.2 des Elektro-Servo-Zylinders 89 treiben beide die Gewindespindel an und sind jeweils zur Hälfte an der Erzeugung des Lenkmoments beteiligt. Bei einer Störung kann auch einer der Motoren 89.2 allein die Lenkfunktion übernehmen, sodass dieses redundante System ein Maximum an Funktionssicherheit bietet.
Alternativ zu diesem Elektro-Servo-Zylinder 89 wird ein anders funktionierender Elektro-Servo-Zylinder verwendet. Dieser alternative und bekannte Elektro-Servo-Zylinder wird über ein Planeten-Gewinde-Getriebe von einem elektrischen Motor angetrieben. Dabei wird die vom Motor erzeugte Drehbewegung von dem Planeten-Gewinde-Getriebe in eine Hubbewegung umgesetzt. Einen solchen bekannten Elektro-Servo-Zylinder gibt es von der Firma Hänchen. Im Gegensatz zu diesem bekannten Elektro-Servo-Zylinder der Bauart der Firma Hänchen, verfügt der erfindungsgemäße Elektro-Servo-Zylinder 89 allerdings über zwei Motoren, anstatt nur einem. Diese Motoren 89.2 sind vorzugsweise Servomotoren. Diese Motoren 89.2 treiben beide das Planeten-Gewinde-Getriebe an und sind jeweils zur Hälfte an der Erzeugung des Lenkmoments beteiligt. Bei einer Störung kann auch einer der Motoren 89.2 allein die Lenkfunktion übernehmen, sodass dieses redundante System ein Maximum an Funktionssicherheit bietet.
Die Vorteile eines solchen Elektro-Servo-Zylinders 89 sind seine hohe Antriebsdrehzahl, sein kleines Antriebsmoment, seine große Kraftübertragung bei kleinen Massen und seine hohe Positioniergenauigkeit. Er ist reibungsarm, robust und zuverlässig.
Alternativ zu diesen Elektro-Servo-Zylindern ist der Zylinder ein bekannter elektro-mechanischer Servo-Schubspindel-Zylinder. Bei diesem Zylinder treibt ein Servomotor im Zylinder eine Schubspindel an, welche über eine Spindelmutter die Kolbenstange 89.1, je nach Drehrichtung des Servomotors, aus dem Zylinder ein- beziehungsweise ausfährt. Ein solcher bekannter Servo-Schubspindel-Zylinder ist der Servo-Linearantrieb „Paso" von der Firma Elero in Beuren. Im Gegensatz zu diesem bekannten Servo-Schubspindel-Zylinder „Paso" der Firma Elero, verfügt der erfindungsgemäße Elektro-Servo-Zylinder 89 allerdings über zwei Motoren 89.2, anstatt nur einem. Diese Motoren 89.2 treiben beide die Spindel an und sind jeweils zur Hälfte an der Erzeugung des Lenkmoments beteiligt. Somit kann bei einer Störung auch einer der Motoren allein die Lenkfunktion übernehmen.
Alternativ verfügt das Lenksystem dieser Variante über ein Selbsttestsystem. Sobald das Lenksystem eingeschaltet wird führt es einen Test durch. Das Lenksystem signalisiert dem Fahrradfahrer akustisch oder visuell über ein Display am Fahrrad, dass er das Fahrrad für den Selbsttest auf den Fahrradständer stellen soll, den Lenker nicht festhalten, oder durch Gegenstände oder Fahrbahnunebenheiten behindern soll und dann den Selbsttestknopf am Lenksystem drücken soll. Nach dem Drücken des Selbsttestknopfes schaltet das Lenksystem zuerst einen Motor 45, 89.2 an und schwenkt dadurch die Gabel 1 bis in deren Endlage. Danach schaltet das Lenksystem den anderen Motor 45, 89.2 an und schwenkt dadurch die Gabel 1 bis in ihre andere Endlage. Dabei ist die Stromaufnahme der Motoren 45, 89.2 ein Wert für die Reibung in der Verstelleinrichtung. Ist die Stromaufnahme hoch, dann ist das ein Anzeichen für eine hohe Reibung in der Verstelleinrichtung und kann auf ein mögliches Blockieren der Verstelleinrichtung in naher Zukunft sein. Ein solches Blockieren würde den Ausfall des Lenksystems bedeuten und stellt eine große Unfallgefahr für den Fahrradfahrer dar. Um einen solchen Ausfall des Lenksystems in naher Zukunft, also für die kommende Fahrradfahrt auszuschließen, misst das Lenksystem die Stromaufnahme der Motoren 45, 89.2 während des Verstellvorgangs beim Selbsttest. Überschreitet dabei die Stromaufnahme einen definierten Schwellenwert, dann signalisiert das Display des Lenksystems dem Fahrradfahrer, dass das Lenksystem defekt ist und gewartet werden muss. Wird der Schwellenwert nicht überschritten, dann signalisiert das Display des Lenksystems dem Fahrradfahrer, dass das Lenksystem betriebsbereit ist. Außerdem misst das Lenksystem die Stromaufnahme der Motoren 45, 89.2 während der Fahrt. Überschreitet dabei die Stromaufnahme den definierten Schwellenwert, dann signalisiert das Display des Lenksystems dem Fahrradfahrer wiederum, dass das Lenksystem defekt ist und gewartet werden muss.
In der Variante A1 lenkt der Fahrradfahrer durch drehen des Fahrradsattels 3 und der Auflage 3.3 mit seiner Hüfte. Die Auflage 3.3 ist fest mit dem Sattel 3 verbunden. Der Sattel ist fest mit dem Rohr 5.13 verbunden. Das Rohr 5.13 ist über die Lagerung 7.5 im Rohr 7.6 gelagert (3, 4) und kann sich darin um die Achse 7.5.1 frei drehen. Das Rohr 7.6 der Lagerung 7.5 ist fest mit dem Rohr 7.8 verbunden. Das Rohr 7.8 ist im Rohr 7.9 des Fahrradrahmens 7 festgeklemmt. Zur Sattelhöhenverstellung kann diese Klemmung gelöst werden und das Rohr 7.8 im Rohr 7.9 verschoben werden. Der sogenannte Positionsgeber ist in dieser Variante der Fahrradsattel 3 mit seiner Auflage 3.3. Die Sensoren (ohne Abbildung) sind hier zwischen dem Rohr 5.13 und dem Rohr 7.6 angebracht. Sie messen die Winkeländerung des Rohres 5.13 bei einer Drehung um die Achse 7.5.1. Somit messen sie die Winkeländerung des Positionsgebers relativ zum Fahrradrahmen 7. Die Sensoren geben die Winkeländerung an das Steuergerät weiter, welches daraus den Soll-Lenkwinkel ermittelt. Indem der Fahrradfahrer über die Drehung seiner Hüfte den Positionsgeber dreht, lenkt das Lenksystem das Fahrrad.
In der einfachsten Variante der Ermittlung des Soll-Lenkwinkels über das Steuergerät des Lenksystems misst der Sensor den absoluten Winkel zwischen dem Rohr 5.13 und dem Rohr 7.6. Diesen Winkel nimmt das Steuergerät als Soll-Lenkwinkel.
In einer anderen Variante der Ermittlung des Soll-Lenkwinkels, nimmt der Soll-Lenkwinkel, mit zunehmender Abweichung des vom Sensor gemessenen Winkels des Positionsgebers, vom Winkel in Mittelstellung des Positionsgebers bei Geradeausfahrt, progressiv zu. Das heißt, dass wenn der Positionsgeber nur wenig von seiner Mittelstellung abweicht, dann nimmt das Steuergerät des Lenksystems diesen Winkel direkt als Soll-Lenkwinkel. Bei zunehmender Winkelabweichung des Positionsgebers, von seiner Mittelstellung bei Geradeausfahrt, vergrößert das Steuergerät den Soll-Lenkwinkel überproportional. Dies hat den Vorteil, dass die Lenkung bei schneller Fahrt mit geringen Lenkwinkeln die Lenkung feinfühlig auf Bewegungen des Positionsgebers reagiert. Bei großen Lenkwinkeln hingegen erhöht die progressive Soll-Lenkwinkelermittlung den Lenkeinschlag an der Gabel 1. Solche großen Lenkwinkel kommen nur bei langsamer Fahrt vor und vor allem zum Wenden des Fahrrades. Dies ermöglicht einen kleineren Wendekreis des Fahrrades, beim begrenztem Winkeleinschlag des Positionsgebers.
In einer anderen Variante der Ermittlung des Soll-Lenkwinkels, nimmt der Soll-Lenkwinkel, mit zunehmender Winkelgeschwindigkeit des Positionsgebers, progressiv zu. Das heißt eine schnelle Bewegung des Positionsgebers führt zu einem überproportionalen Lenkeinschlag der Gabel 1 des Fahrrades. Dies ist von Vorteil in Gefahrensituationen, bei denen der Fahrradfahrer schnell einem Hindernis ausweichen muss.
Die Variante A2 entspricht der Variante A1. Allerdings wird das Fahrrad über den Handgriff 6.7 (6, 7) gelenkt und die Übertragung der Lenkkräfte erfolgt über Bowdenzüge. In 7 sind das Vorderrad 22 und die Gabel 1 nicht dargestellt. Im Gegensatz zur Variante A1 dient der Sattel 3 in Variante A2 nicht zum Lenken. Der Sattel 3 ist fest mit dem Rohr 5.27 verbunden. Das Rohr 5.27 ist fest im Rohr 7.9 des Fahrradrahmens 7 geklemmt. Der Handgriff 6.7 ist in dieser Variante der Positionsgeber. Der lenkende Handgriff 6.7 ist über die Welle 6.9 drehbar im Rahmenstück 7.1 gelagert. Das Rahmenstück 7.1 ist fest mit dem Fahrradrahmen 7 verbunden und besitzt ein klemmbares Gelenk 7.4, mit welchem der Handgriffwinkel verstellt werden kann. Der andere Handgriff 6.4 ist mit dem Rahmenstück 7.1 fest verbunden (7). Der Handgriff 6.7 ist fest mit der Welle 6.9 verbunden, die in dem Lagerauge des Rahmenstücks 7.1 schwenkbar gelagert ist. An der Welle 6.9 ist die Umlenkrolle 6.8 der Bowdenzüge 31, 32 fest angebracht. Beide Enden der Hüllen der Bowdenzüge 31, 32 sind am Rahmenstück 7.1 befestigt (6). 8 zeigt die schematische Darstellung der Bowdenzüge 31, 32 die von der Umlenkrolle 6.8 zur Umlenkrolle 1.6 führen, die am Gabelschaftrohr 1.3 der Gabel 1 befestigt ist (6). Das Durchmesserverhältnis des Seilnutdurchmessers e der Umlenkrolle 1.6 zum Seilnutdurchmessers f der Umlenkrolle 6.8 bestimmt das Übersetzungsverhältnis der Lenkung.
Ein Ende des Bowdenzuges 31 ist über den Bowdenzugnippel 31.1 an der Umlenkrolle 1.6 befestigt. Das andere Ende des Bowdenzuges 31 ist über den Bowdenzugnippel 31.2 an der Umlenkrolle 6.8 befestigt.
Ein Ende des Bowdenzuges 32 ist über den Bowdenzugnippel 32.1 an der Umlenkrolle 1.6 befestigt. Das andere Ende des Bowdenzuges 32 ist über den Bowdenzugnippel 32.2 an der Umlenkrolle 6.8 befestigt.
Bei einer Lenkbewegung des Handgriffes 6.7 nach links wird der Bowdenzug 31 auf Zug und der Bowdenzug 32 auf Druck beansprucht und bei einer Lenkbewegung nach rechts wird der Bowdenzug 32 auf Zug und der Bowdenzug 31 auf Druck beansprucht. Die Umlenkrolle 1.6 ist der Positionsnehmer.
Bei einer besonders betriebsicheren Alternative der Variante A2 ist jeder der beiden Bowdenzüge 31, 32 doppelt vorhanden und die Umlenkrollen besitzen je eine zweite Seilnut für die doppelt vorhandenen Bowdenzüge (ohne Abbildung). Sollte ein Bowdenzug reißen, dann kann mit dem entsprechenden doppelt vorhanden Bowdenzug weitergelenkt werden. Alternativ wird anstatt von zwei zug-zug-Bowdenzügen 31, 32 nur ein zugdruck-Bowdenzug 34 verwendet. Dieser Bowdenzug 34 kann auch Druckkräfte ausüben. In diesem Fall wird anstatt der Umlenkrollen 1.6, 6.8 je ein Hebel 35, 36 verwendet, der von dem zug-druck-Bowdenzug 34 betätigt wird (47).
In der Variante A2 schwenkt, bei einer Schwenkbewegung des Positionsgebers des Handgriffes 6.7 nach links, die Gabel 1 nach links, bei einer Schwenkbewegung des Handgriffes 6.7 nach rechts schwenkt die Gabel 1 nach rechts. Diese Variante hat den Vorteil, dass die Schwenkachse der Welle 6.9, um die der Handgriff 6.7 geschwenkt wird, durch die Mitte des Handgriffes 6.7 verläuft. Dadurch dreht sich beim Lenken die lenkende Hand um ihre eigene Mittelachse, welche beim Umgreifen des Handgriffes 6.7 auch gleichzeitig die Mittelachse des Unterarms des Fahrradfahrers ist. Der zweite Handgriff 6.4 dient nicht zur Lenkung und ist fest mit dem Rahmenstück 7.1 verbunden. Verschiedene Varianten von lenkenden Handgriffen werden in den Varianten C noch genauer erklärt.
Alternativ ist auch der zweite Handgriff 6.4 schwenkbar im Rahmenstück 7.1 gelagert. Der zweite Handgriff 6.4 ist über die Achse 6.16 schwenkbar im Rahmenstück 7.1 gelagert (52). Die Achse 6.16 ist fest mit dem Rahmenstück 7.1 verbunden. Der Radfahrer kann in diesem Fall auch über den zweiten Handgriff 6.4 lenken. Dazu ist der zweite Handgriff 6.4 über einen Lenker 6.12 über Kugelgelenke, je ein Kugelgelenk an jedem Ende des Lenkers 6.12, mit dem Handgriff 6.7 verbunden (6, 52). Die Kugelgelenke und der Lenker 6.12 sind in 6 gestrichelt dargestellt. In dieser Alternative ist der zweite Handgriff 6.4 auch ein Positionsgeber der Lenkung.
Alternativ ist der zweite Handgriff 6.4, wie der Handgriff 6.7 in 6, ausgestaltet, jedoch spiegelsymmetrisch für die andere Seite, und dient auch zur Lenkung, indem er wie der Handgriff 6.7, drehbar im Rahmenstück 7.1 gelagert ist und über eine Umlenkrolle 6.8 und Bowdenzüge verfügt, die zur Umlenkrolle 1.6 laufen. In diesem Fall ist der zweite Handgriff 6.4 auch ein Positionsgeber der Lenkung. Dies erhöht die Betriebssicherheit. Sollte ein Bowdenzugpaar eines Handgriffes reißen, dann kann mit dem zweiten Handgriff weitergelenkt werden.
9 zeigt die gleiche Perspektive wie 6, jedoch eine andere erfindungsgemäße Variante des lenkenden Handgriffes 6.7. 10 zeigt die Ansicht G-G von 9. In dieser Variante befindet sich die Welle 6.9 und somit die Schwenkachse des Handgriffes 6.7 am unteren Ende des Handgriffes 6.7. Die Funktionsweise ist ansonst die gleiche wie die der Variante der 6. Der Handgriff 6.7 ist ebenso über die Welle 6.9 mit der Umlenkrolle 6.8 fest verbunden. 11 zeigt die gleiche Ansicht wie 10, jedoch den geschwenkten Handgriff 6.7. Diese Schwenkbewegung dient zum Lenken.
In den folgenden Varianten A3 bis A17 werden die Lenkkräfte über Hydraulikelemente übertragen. Die erfindungsgemäße Variante A3 entspricht der Variante A2. Allerdings unterscheidet sich die Variante A3 von dieser Variante in der Übertragung der Lenkkräfte. In der Variante A3 ist, wie in der Variante A2 der Handgriff 6.7 der Positionsgeber und durch schwenken des Handgriffes 6.7 wird gelenkt. Allerdings erfolgt hier die Übertragung der Lenkkraft über ein Hydrauliksystem, dem ähnlich wie es bei Hydraulikbremsen für Fahrräder üblich ist. Zu dem Hydrauliksystem gehören Geberzylinder und Nehmerzylinder. Die Geberzylinder gehören zum Positionsgeber und werden von diesem betätigt. Die Nehmerzylinder gehören zum Positionsnehmer und betätigen diesen.
Der Handgriff 6.7 ist über ein Gelenk 80 am Fahrradrahmen 7 schwenkbar gelagert (28). Allgemein werden auch Rahmenstücke, zum Beispiel das Rahmenstück 7.1, die fest mit dem Fahrradrahmen 7 verbunden sind, als Fahrradrahmen 7 bezeichnet. Am Handgriff 6.7 ist ein Lenker 6.11 fest angebracht. Am Gabelschaftrohr 1.3 ist ein Lenker 85 befestigt. Die Hydraulikgeber- und Nehmerzylinder 81, 82, 83, 83 sind am Fahrradrahmen 7, beziehungsweise an einem Rahmenstück 7.1 das fest mit dem Fahrradrahmen verbunden ist, befestigt. Bei einer Rechtsschwenkung des Handgriffes 6.7 schiebt der Lenker 6.11 den Kolben 81.1 des einfach wirkenden Hydraulikgeberzylinders 81 nach links. Das durch den Kolben 81.1 verdrängte Öl fließt über die Hydraulikleitung 87 in den einfach wirkenden Hydrauliknehmerzylinder 84. Der Kolben 84.1 des Hydrauliknehmerzylinders 84 fährt somit aus und schwenkt den Lenker 85 nach links und dreht somit das Gabelschaftrohr 1.3 im Uhrzeigersinn und lenkt somit die Gabel 1 nach rechts. Bei einer Linksschwenkung des Handgriffes 6.7 schiebt der der Lenker 6.11 den Kolben 82.1 des einfach wirkenden Hydraulikgeberzylinders 82 nach rechts. Das durch den Kolben 82.1 verdrängte Öl fließt über die Hydraulikleitung 86 in den einfach wirkenden Hydrauliknehmerzylinder 83. Der Kolben 83.1 des Hydrauliknehmerzylinders 83 fährt somit aus und schwenkt den Lenker 85 nach rechts und dreht somit das Gabelschaftrohr 1.3 gegen den Uhrzeigersinn und somit die Gabel 1 nach links.
Bei der erfindungsgemäßen Variante A4 lenkt der Fahrradfahrer das Fahrrad durch bewegen des Positionsgebers. Der Positionsgeber ist ein Handgriff 6.7 der über das Gelenk 58 am Fahrradrahmen 7 schwenkbar gelagert ist (13). Die Übertragung der Antriebskräfte von den Tretkurbeln 8 erfolgt wie in Variante A1. Der Handgriff 6.7 ist über einen Gelenkkopf 57 mit dem Kolben 51.1 eines doppelt wirkenden hydraulischen Geberzylinders 51 verbunden. Der hydraulische Geberzylinder 51 ist über ein Gelenk 59 an dessen Zylinderboden mit dem Fahrradrahmen 7 verbunden. Wird der Handgriff 6.7 nach rechts bewegt, dann wird der Kolben 51.1 des Geberzylinders 51 aus dem Geberzylinder 51 gezogen (14). Wird der Handgriff 6.7 nach links bewegt, dann wird der Kolben 51.1 des Geberzylinders 51 in den Geberzylinder 51 gedrückt (15). Ein Kolben 52.1 eines doppelt wirkenden hydraulischen Nehmerzylinders 52 ist über ein Gelenk 61 mit einem Lenker 62 verbunden (16). Der Lenker 62 ist fest mit dem Gabelschaftrohr 1.3 der Gabel 1 des Fahrrades verbunden. Das Gabelschaftrohr 1.3, und somit die Gabel 1, ist über den Steuersatz im Steuerrohr des Fahrradrahmens 7 drehbar gelagert. Der Nehmerzylinder 52 ist über ein Gelenk 60 an dessen Zylinderboden mit dem Fahrradrahmen 7 verbunden. Wird der Kolben 52.1 aus dem Nehmerzylinder 52 gedrückt, dann dreht sich der Lenker 62 und somit die Gabel 1 des Fahrrades, um die Achse des Gabelschaftrohres 1.3, gegen den Uhrzeigersinn (17). Somit lenkt das Fahrrad nach links. Wird der Kolben 52.1 in den Nehmerzylinder 52 gezogen, dann dreht sich der Lenker 62 und somit die Gabel 1 des Fahrrades, um die Achse des Gabelschaftrohres 1.3, im Uhrzeigersinn (18). Somit lenkt das Fahrrad nach rechts.
Die doppelt wirkenden Hydraulikzylinder, Geberzylinder 51 und Nehmerzylinder 52, haben gegenüber einfach wirkenden Zylindern den Vorteil, dass sich deren Kolben mit weniger Reibung bewegen lassen. Somit ist die Lenkung leichtgängiger, da zum Lenken des Fahrrades weniger Kraft zur Überwindung der Reibung aufgewendet werden muss.
Die Kolbenseite des Geberzylinders 51 ist über die Hydraulikleitung 53 mit der Kolbenseite des Nehmerzylinders 52 verbunden (19). Die Stangenseite des Geberzylinders 51 ist über die Hydraulikleitung 54 mit der Stangenseite des Nehmerzylinders 52 verbunden. Bewegt der Fahrradfahrer den Positionsgeber, also den Handgriff 6.7, nach links, wird der Kolben 51.1 des Geberzylinders 51 in den Geberzylinder 51 gedrückt (15). Das durch die Kolbenfläche des Geberzylinders 51 verdrängte Öl fließt über die Hydraulikleitung 53 in den Kolbenraum des Nehmerzylinders 52 (19). Das von der Ringflächenseite des Nehmerzylinders 52 verdrängte Öl fließt über die Hydraulikleitung 54 in die Ringseite des Geberzylinders 51 ab und der Kolben 52.1 des Nehmerzylinders 52 fährt aus dem Nehmerzylinder 52 aus. Der Kolben 52.1 des Nehmerzylinders 52 dreht somit den Lenker 62 gegen den Uhrzeigersinn und lenkt damit die Gabel 1 des Fahrrades nach links (17).
Bewegt der Fahrradfahrer den Positionsgeber, also den Handgriff 6.7, nach rechts, wird der Kolben 51.1 des Geberzylinders 51 aus dem Geberzylinder 51 gezogen (14). Das auf der Ringfläche des Geberzylinders 51 verdrängte Öl fließt über die Hydraulikleitung 54 in die Ringseite des Nehmerzylinders 52 (19).
Der Kolben 52.1 des Nehmerzylinders 52 fährt, durch das einströmende Öl aus dem Geberzylinder 51, ein. Das auf der Kolbenflächenseite des Nehmerzylinders 52 verdrängte Öl fließt über die Hydraulikleitung 53 in die Kolbenseite des Geberzylinders 51 ab. Der Kolben 52.1 des Nehmerzylinders 52 dreht somit den Lenker 62 im Uhrzeigersinn und lenkt damit die Gabel 1 des Fahrrades nach rechts (18).
Die erfindungsgemäße Variante A5 entspricht der Varianten A4. Allerdings sind die Kolben- und Stangenseiten des Geberzylinders 51 und des Nehmerzylinders 63 anders verbunden. Hier ist die Kolbenseite des Geberzylinders 51 über die Hydraulikleitung 54 mit der Stangenseite des Nehmerzylinders 63 verbunden (20). Die Stangenseite des Geberzylinders 51 ist über die Hydraulikleitung 53 mit der Kolbenseite des Nehmerzylinders 63 verbunden. Damit die beiden Kolben 51.1 und 63.1 der Zylinder 51 und 63 synchron fahren, ist die Kolbenfläche des Geberzylinders 51 auf der Kolbenseite gleich groß wie die Ringfläche des Kolbens 63.1 des Nehmerzylinders 63. Die Kolbenfläche des Nehmerzylinders 63 auf der Kolbenseite ist gleich groß wie die Ringfläche des Kolbens 51.1 des Geberzylinders 51. Außerdem sind in dieser Variante, im Gegensatz zu den Varianten A3 und A4, die Bewegungsrichtungen der Kolben 51.1 zu 63.1 verschieden. Fährt in dieser Variante der Geberzylinder 51 seinen Kolben 51.1 aus, dann fährt der Nehmerzylinder 63 seinen Kolben 63.1 ebenfalls aus. Fährt in dieser Variante der Geberzylinder 51 seinen Kolben 51.1 ein, dann fährt der Nehmerzylinder 63 seinen Kolben 63.1 ebenfalls ein. Damit die Lenkrichtung des Handgriffes 6.7 gleichsinnig mit der Lenkrichtung der Gabel 1 des Fahrrades ist, wirkt der Nehmerzylinder 63, im Gegensatz zu der Variante der 18, von der anderen Seite auf den Lenker 62 (21). Wird der Handgriff 6.7 nach links bewegt, dann wird der Kolben 51.1 des Geberzylinders 51 in den Geberzylinder 51 gedrückt (15). Das vom Geberzylinder 51 verdrängte Öl drückt den Kolben 63.1 in den Nehmerzylinder 63 (21). Der Kolben 63.1 des Nehmerzylinders 63 dreht somit den Lenker 62 gegen den Uhrzeigersinn und dreht somit die Gabel 1 des Fahrrades, um die Achse des Gabelschaftrohres 1.3, gegen den Uhrzeigersinn. Somit lenkt das Fahrrad nach links.
Im Gegensatz zu den Varianten A6 bis A10 und A14 besitzen die Varianten A3, A4 und A5 nicht das Doppelrückschlagventil 55 und auch keine Drosseln 68, 69. Dadurch sind diese Varianten (19, 20, 28) kostengünstiger. Jedoch haben diese Varianten nicht den Vorteil äußeren Kräften auf die Fahrradgabel entgegenzuwirken.
Die erfindungsgemäße Variante A6 entspricht der Variante A4. Allerdings Befindet sich zwischen den Hydraulikleitungen 53 und 54 ein entsperrbares Doppelrückschlagventil 55. Dieses Doppelrückschlagventil 55 besteht aus den entsperrbaren Rückschlagventilen 55.1 und 55.2 (22). Bewegt der Fahrradfahrer den Positionsgeber, in diesem Fall den Handgriff 6.7, nach links, wird der Kolben 51.1 des Geberzylinders 51 in den Geberzylinder 51 gedrückt (15). Das auf der Kolbenfläche des Geberzylinders 51 verdrängte Öl fließt in die Hydraulikleitung 53 und über das Rückschlagventil 55.1 in den Nehmerzylinder 52 (22). Dabei ist zunächst das Rückschlagventil 55.2 geschlossen. Dadurch kann sich der Kolben 52.1 des Nehmerzylinders 52 nicht bewegen. Daraufhin baut sich in der hydraulischen Steuerleitung 64 ein Druck auf, der das Rückschlagventil 55.2 öffnet. Da nun das Öl auf der Ringflächenseite des Nehmerzylinders 52 über die Hydraulikleitung 54 und über das Rückschlagventil 55.2 in die Ringseite des Geberzylinders 51 abfließen kann, fährt der Kolben 52.1 des Nehmerzylinders 52 durch das einströmende Öl aus dem Nehmerzylinder 52 aus. Der Kolben 52.1 des Nehmerzylinders 52 dreht somit den Lenker 62 gegen den Uhrzeigersinn und lenkt damit die Gabel 1 des Fahrrades nach links (17).
Bewegt der Fahrradfahrer den Positionsgeber, also den Handgriff 6.7, nach rechts, wird der Kolben 51.1 des Geberzylinders 51 aus dem Geberzylinder 51 gezogen (14). Das auf der Ringfläche des Kolbens 51.1 des Geberzylinders 51 verdrängte Öl fließt in die Hydraulikleitung 54 und über das Rückschlagventil 55.2 in den Nehmerzylinder 52 (22). Dabei ist zunächst ist das Rückschlagventil 55.1 geschlossen. Dadurch kann sich der Kolben 52.1 des Nehmerzylinders 52 nicht bewegen. Daraufhin baut sich in der hydraulischen Steuerleitung 65 ein Druck auf, der das Rückschlagventil 55.1 öffnet. Da nun das Öl auf der Kolbenflächenseite des Nehmerzylinders 52 über die Hydraulikleitung 53 und über das Rückschlagventil 55.1 in die Kolbenseite des Geberzylinders 51 abfließen kann, fährt der Kolben 52.1 des Nehmerzylinders 52 durch das einströmende Öl aus dem Geberzylinder 51 ein. Der Kolben 52.1 des Nehmerzylinders 52 dreht somit den Lenker 62 im Uhrzeigersinn und lenkt damit die Gabel 1 des Fahrrades nach rechts (18).
Wirkt hingegen eine äußere Kraft als Moment auf die Gabel 1, so hält die Nehmerzylinder 52 dieser Kraft entgegen. Ein solches Moment auf die Gabel 1 überträgt sich über das Gabelschaftrohr 1.3 auf den Lenker 62 und versucht somit den Nehmerzylinder 52 aus- oder einzufahren. Der Nehmerzylinder 52 bewegt sich jedoch nicht, da das Öl weder auf der Kolben- noch auf der Stangenseite des Nehmerzylinders 52 abfließen kann, denn die Hydraulikleitungen 53 und 54 sind von den Rückschlagventile 55.1 und 55.2 verschlossen (22).
Eine solche äußere Kraft auf die Gabel entsteht beispielsweise, wenn das Fahrrad ein Schlagloch durchfährt. Hierbei kommt es zu einem starken Schlag auf das Vorderrad 22. Der Schlag wirkt sich als starke Kraft auf das Vorderrad 22 aus. Diese Kraft wirkt meist nicht genau in Fahrtrichtung, also von vorne auf das Vorderrad, sondern etwas seitlich. In diesem Fall erzeugt diese Kraft ein Moment um die Lenkachse, also die Achse des Gabelschaftrohres 1.3. Würde diesem Moment nicht durch eine Kraft entgegengehalten, dann würde diese Kraft den Lenkwinkel der Gabel 1 verändern und der Fahrradfahrer würde stürzen. Dies verhindert die Erfindung, indem sich der Nehmerzylinder 52 nicht bewegt und der Nehmerzylinder 52 damit die Gabel 1 in Fahrtrichtung hält.
Die erfindungsgemäße Variante A7 entspricht der Variante A6. Allerdings lassen hier die Rückschlagventile 55.1 und 55.2 einen gewissen Ölstrom von den Hydraulikleitungen 53 und 54 gegen das jeweils verschlossene Rückschlagventil passieren. Dazu werden die Kolben der Rückschlagventile durch je eine kleine Feder, offen gehalten. Die Öffnung ist hierbei nur ein kleiner Spalt der nur einen kleinen Ölstrom passieren lässt. Erst wenn der Ölstrom größer wird drückt dieser Ölstrom den Kolben des Rückschlagventils 55.1 beziehungsweise 55.2, gegen die Kraft der Feder zu, der Spalt ist geschlossen und kein Öl kann mehr das Rückschlagventil passieren. Somit kann bei langsamen Lenkbewegungen des Positionsgebers der Geberzylinder 51 und Nehmerzylinder 52 bewegt werden, ohne dass sich erst ein Druck in der Steuerleitung 64 beziehungsweise 65 aufbauen muss, um das Rückschlagventil zu öffnen. Kommt jedoch ein seitlicher Schlag auf die Gabel 1, dann bewirkt dieser Schlag eine schnelle Bewegung des Nehmerzylinders 52 welcher wiederum einen hohen Ölstrom in der Hydraulikleitung 53 beziehungsweise 54 bewirkt, der sofort das Rückschlagventil 55.1 beziehungsweise 55.2 ganz schließt. Mit dem jeweils verschlossenen Rückschlagventil 55.1 beziehungsweise 55.2 ist der Nehmerzylinder 52 und somit die Gabel 1 fixiert und der Schlag kann die Gabel 1 nicht bewegen.
Die erfindungsgemäße Variante A8 entspricht der Variante A7. Allerdings werden hier Rückschlagventile 55.1 und 55.2 nicht durch Federn einen Spalt geöffnet gehalten. Hier dichten die Kolben der Rückschlagventile 55.1 und 55.2 nicht ganz ab (22). Sie lassen einen gewissen Ölstrom von den Hydraulikleitungen 53 und 54 auch gegen das jeweils verschlossene Rückschlagventil passieren. Bewegt eine externe Kraft die Gabel 1 und somit auch den Kolben 52.1 des Nehmerzylinders 52 schnell dann fließt ein hoher Ölstrom, je nach Bewegungsrichtung des Kolbens 52.1, aus der Stangenseite oder aus der Kolbenseite des Nehmerzylinders 52 in die Hydraulikleitung 53 oder 54 ab. Bewegt die externe Kraft der Kolben 52.1 schnell in den Nehmerzylinder 52, dann fließt ein hoher Ölstrom aus der Kolbenseite des Nehmerzylinders 52, über die Hydraulikleitung 53, durch das zwar verschlossene aber nicht ganz dichte Rückschlagventil 55.1. Dabei wirkt das Rückschlagventil 55.1 wie eine Drossel und es baut sich vor dem Rückschlagventil 55.1 ein hoher Druck auf. Dieser Druck bewirkt eine Kraft die gegen die Eintauchbewegung des Kolbens 52.1 und somit gegen die externe Kraft wirkt. Bewegt die externe Kraft den Kolben 52.1 schnell aus dem Nehmerzylinder 52, dann fließt ein hoher Ölstrom aus der Stangenseite des Nehmerzylinders 52, über die Hydraulikleitung 54, durch das zwar verschlossene aber nicht ganz dichte Rückschlagventil 55.2. Dabei wirkt das Rückschlagventil 55.2 wie eine Drossel und es baut sich vor dem Rückschlagventil 55.2 ein hoher Druck auf. Dieser Druck bewirkt eine Kraft die gegen die Auswärtsbewegung des Kolbens 52.1 und somit gegen die externe Kraft wirkt. Dies hat den Vorteil, dass der Nehmerzylinder 52 schnellen äußeren Kräften, die die Gabel 1 um ihre Achse drehen möchten, mit einer Kraft entgegenwirkt.
Bei einer langsamen Lenkbewegungen des Positionsgebers kann das verdrängte Öl aus dem Geberzylinder 51 über die geschlossenen Rückschlagventile 55.1 und 55.2 fließen ohne diese zu Öffnen, da die geschlossenen Rückschlagventile 55.1 und 55.2 in beide Durchflussrichtungen nicht ganz dicht sind und einen geringen Ölstrom durchlassen. Dies hat den Vorteil, dass beim langsamen Bewegen des Positionsgebers keine Kraft aufgebracht werden muss, um einen Druck aufzubauen, der über die jeweilige Steuerleitung 64, 65 das jeweilige Rückschlagventil 55.1, 55.2 öffnet.
Die erfindungsgemäße Variante A9 hat den gleichen Vorteil wie die Variante A8. Im Gegensatz zur Variante A8 sind allerdings hier die Rückschlagventile 55.1 und 55.2 in geschlossenem Zustand dicht. Zu den Rückschlagventilen 55.1 und 55.2 ist je eine Drossel 68 bzw. 69 über je eine Hydraulikleitung 70 bzw. 71 parallel geschaltet (23). Selbst bei geschlossenen Rückschlagventilen 55.1 und 55.2 ermöglichen die Drosseln 68 bzw. 69 einen kleinen Ölstrom vom Nehmerzylinder 52 in den Geberzylinder 51 und umgekehrt vom Geberzylinder 51 zum Nehmerzylinder 52.
Die erfindungsgemäße Variante A10 entspricht den Varianten A4, A6, A7, A8 und A9. Allerdings verfügt diese Variante zusätzlich über eine Synchronisationsschaltung. Die meisten Hydraulikzylinder haben bei Druckunterschieden zwischen Kolben- und Stangenseite einen kleinen Leckölfluss von der Kolben zur Stangenseite, oder entsprechend in umgekehrter Richtung von der Stangen- zur Kolbenseite. Dieser Leckölfluss ist vor allem möglich, dadurch dass die Kolbendichtungen des Hydraulikzylinders durch Verschleiß undicht werden.
Dieser Leckölfluss verändert die Stellung des Nehmerzylinders 52 zum Geberzylinder 51 und die beiden Zylinder laufen nicht mehr synchron zueinander. Die Variante A10 der Erfindung synchronisiert die beiden Zylinder mit Hilfe von zwei entsperrbaren Rückschlagventilen 66 und 67 (22). Bei der Erfindung besitzt der Kolben 52.1 des Nehmerzylinders 52 zwei, über Taster 66.1 und 67.1 entsperrbare, Rückschlagventile 66 und 67, welche über eine Bohrung 50 verbunden sind. Fährt der Kolben 52.1 des Nehmerzylinders 52 ein, dann öffnet der Taster 66.1 das Rückschlagventil 66 sobald der Kolben 52.1 auf Anschlag fährt. Fährt der Kolben 52.1 des Nehmerzylinders 52 aus, dann öffnet der Taster 67.1 das Rückschlagventil 67 sobald der Kolben 52.1 auf Anschlag fährt. Dazu stehen die Taster 66.1 und 67.1 etwas aus dem Kolben 52.1 heraus. Fährt der Kolben 52.1 auf den jeweiligen Anschlag, dann drückt dabei der Anschlag den jeweiligen Taster 66.1 oder 67.1, welcher dann das entsprechende Rückschlagventil 66 oder 67 öffnet.
Die beiden Zylinder 51 und 52 sind synchron, wenn ihre Kolben 51.1 und 52.1 zum gleichen Zeitpunkt ihre Hubgrenze, also ihren Anschlag, im Zylinder erreichen. Das heißt der Kolben 51.1 ist zum gleichen Zeitpunkt voll ausgefahren, wenn der Kolben 52.1 voll eingefahren ist. Befindet sich durch einen Leckölfluss, im Verhältnis zu einem Synchronlauf der beiden Kolben 51.1 und 52.1, zu viel Öl auf der Stangenseite der beiden Zylinder, dann erreicht der Kolben 52.1 seinen Anschlag im eingefahrenen Zustand früher, als der Kolben 51.1 seinen Anschlag in ausgefahrenem Zustand. Fährt also in diesem Fall der Kolben 51.1 des Geberzylinders 51 aus, dann eilt der Kolben 52.1 des Nehmerzylinders 52 dem Kolben 51.1 vor. Somit erreicht der Kolben 52.1 zuerst seinen Anschlag in seiner eingefahrenen Position. Der Taster 66.1 wird in dieser Position gedrückt bevor der Kolben 51.1 vollkommen ausgefahren ist. Der Taster 66.1 öffnet das Rückschlagventil 66 und das überschüssige Öl von der Stangenseite der Zylinder 51 und 52 kann über das Rückschlagventil 66, die Bohrung 50 und das Rückschlagventil 67 auf die Kolbenseite der Zylinder 51 und 52 fließen, bis der Kolben 51.1 ebenso seinen Anschlag erreicht hat. Die beiden Kolben 51.1 und 52.1 sind damit wieder synchronisiert.
Befindet sich durch einen Leckölfluss, im Verhältnis zu einem Synchronlauf der beiden Kolben 51.1 und 52.1, zu viel Öl auf der Kolbenseite der beiden Zylinder, dann erreicht der Kolben 52.1 seinen Anschlag im ausgefahrenen Zustand früher, als der Kolben 51.1 seinen Anschlag in eingefahrenem Zustand. Fährt also in diesem Fall der Kolben 51.1 des Geberzylinders 51 ein, dann eilt der Kolben 52.1 des Nehmerzylinders 52 dem Kolben 51.1 vor. Somit erreicht der Kolben 52.1 zuerst seinen Anschlag in seiner ausgefahrenen Position. Der Taster 67.1 wird in dieser Position gedrückt, bevor der Kolben 51.1 vollkommen eingefahren ist. Der Taster 67.1 öffnet das Rückschlagventil 67 und das überschüssige Öl von der Kolbenseite der Zylinder 51 und 52 kann über das Rückschlagventil 67, die Bohrung 50 und über das Rückschlagventil 66 auf die Stangenseite der Zylinder 51 und 52 fließen, bis der Kolben 51.1 ebenso seinen Anschlag erreicht hat. Die beiden Kolben 51.1 und 52.1 sind damit wieder synchronisiert.
Die erfindungsgemäße Variante A11 entspricht der Variante A10. Allerdings sind hier die entsperrbaren Rückschlagventile 72 und 73, die zur Synchronisation der Zylinder 51 und 52 dienen, anders angeordnet, als die entsperrbaren Rückschlagventile 66, 67 der Variante A10. Auch bei dieser Variante A11 besitzen die entsperrbaren Rückschlagventile 72 und 73 zwei Taster 72.1 und 73.1 zum entsperren der Rückschlagventile (24). Die entsperrbaren Rückschlagventile 72 und 73 sind über die Bohrung 79 miteinander verbunden. Fährt der Kolben 52.1 des Nehmerzylinders 52 ein, dann öffnet der Taster 72.1 das Rückschlagventil 72, sobald der Kolben 52.1 auf Anschlag fährt. Fährt der Kolben 52.1 des Nehmerzylinders 52 aus, dann öffnet der Taster 73.1 das Rückschlagventil 73, sobald der Kolben 52.1 auf Anschlag fährt. Dazu stehen die Taster 72.1 und 73.1 etwas aus dem Kolben 52.1 heraus. Fährt der Kolben 52.1 auf den jeweiligen Anschlag, dann drückt dabei der Anschlag den jeweiligen Taster 72.1 oder 73.1, welcher dann das entsprechende Rückschlagventil 72 oder 73 öffnet.
Die beiden Zylinder 51 und 52 sind synchron, wenn ihre Kolben 51.1 und 52.1 zum gleichen Zeitpunkt ihre Hubgrenze, also ihren Anschlag, im Zylinder erreichen. Das heißt der Kolben 51.1 ist zum gleichen Zeitpunkt voll ausgefahren, wenn der Kolben 52.1 voll eingefahren ist. Befindet sich durch einen Leckölfluss, im Verhältnis zu einem Synchronlauf der beiden Kolben 51.1 und 52.1, zu viel Öl auf der Stangenseite der beiden Zylinder, dann erreicht der Kolben 52.1 seinen Anschlag im eingefahrenen Zustand früher, als der Kolben 51.1 seinen Anschlag in ausgefahrenem Zustand. Fährt also in diesem Fall der Kolben 51.1 des Geberzylinders 51 aus, dann eilt der Kolben 52.1 des Nehmerzylinders 52 dem Kolben 51.1 vor. Somit erreicht der Kolben 52.1 zuerst seinen Anschlag in seiner eingefahrenen Position. Der Taster 72.1 wird in dieser Position gedrückt, bevor der Kolben 51.1 vollkommen ausgefahren ist. Der Taster 72.1 öffnet das Rückschlagventil 72 und das überschüssige Öl von der Stangenseite der Zylinder 51 und 52 kann auf deren Kolbenseite fließen, bis der Kolben 51.1 ebenso seinen Anschlag erreicht hat. Die beiden Kolben 51.1 und 52.1 sind damit wieder synchronisiert.
Die erfindungsgemäße Variante A12 ist eine Alternative zu den Varianten A10 und A11. Sie wird alternativ zu den Varianten A10 oder A11 in den Varianten A4, A6, A7, A8 und A9 als Zylindersynchronisation eingesetzt. Im Gegensatz zu den Varianten A10 und A11 sind hier die entsperrbaren Rückschlagventile 74 und 75 anders angeordnet. Auch bei dieser Variante besitzen die entsperrbaren Rückschlagventile 74 und 75 zwei Taster 74.1 und 75.1 zum entsperren der Rückschlagventile (25). Diese befinden sich allerdings im Zylinderboden der Stangenseite und im Zylinderboden der Kolbenseite des Nehmerzylinders 52. Die beiden Rückschlagventile 74 und 75 sind über die Hydraulikleitung 76 verbunden. Fährt der Kolben 52.1 des Nehmerzylinders 52 ein, dann öffnet der Taster 74.1 das Rückschlagventil 74, sobald der Kolben 52.1 auf Anschlag fährt. Fährt der Kolben 52.1 des Nehmerzylinders 52 aus, dann öffnet der Taster 75.1 das Rückschlagventil 75, sobald der Kolben 52.1 auf Anschlag fährt. Fährt der Kolben 52.1 auf den jeweiligen Anschlag, dann drückt dabei der Anschlag den jeweiligen Taster 74.1 oder 75.1, welcher dann das entsprechende Rückschlagventil 74 oder 75 öffnet.
Die beiden Zylinder 51 und 52 sind synchron, wenn ihre Kolben 51.1 und 52.1 zum gleichen Zeitpunkt ihre Hubgrenze, also ihren Anschlag, im Zylinder erreichen. Das heißt der Kolben 51.1 ist zum gleichen Zeitpunkt voll ausgefahren, wenn der Kolben 52.1 voll eingefahren ist. Befindet sich durch einen Leckölfluss, im Verhältnis zu einem Synchronlauf der beiden Kolben 51.1 und 52.1, zu viel Öl auf der Stangenseite der beiden Zylinder, dann erreicht der Kolben 52.1 seinen Anschlag im eingefahrenen Zustand früher, als der Kolben 51.1 seinen Anschlag in ausgefahrenem Zustand. Fährt also in diesem Fall der Kolben 51.1 des Geberzylinders 51 aus, dann eilt der Kolben 52.1 des Nehmerzylinders 52 dem Kolben 51.1 vor. Somit erreicht der Kolben 52.1 zuerst seinen Anschlag in seiner eingefahrenen Position. Der Taster 74.1 wird in dieser Position gedrückt, bevor der Kolben 51.1 vollkommen ausgefahren ist. Der Taster 74.1 öffnet das Rückschlagventil 74 und das überschüssige Öl von der Stangenseite der Zylinder 51 und 52 kann dann über das sich öffnende Rückschlagventil 75, die Hydraulikleitung 76 und über das Rückschlagventil 74, auf deren Kolbenseite fließen, bis der Kolben 51.1 ebenso seinen Anschlag erreicht hat. Die beiden Kolben 51.1 und 52.1 sind damit wieder synchronisiert.
Die erfindungsgemäße Variante A13 entspricht der Variante A5. Wie in Variante A5 ist die Kolbenseite des Geberzylinders 51 über die Hydraulikleitung 54 mit der Stangenseite des Nehmerzylinders 63 verbunden (26). Die Stangenseite des Geberzylinders 51 ist über die Hydraulikleitung 53 mit der Kolbenseite des Nehmerzylinders 63 verbunden. Im Gegensatz zur Variante 5 verfügt die Variante A13 allerdings zusätzlich über eine Zylindersynchronisation wie in der Variante A12.
Alternativ verfügen die Varianten A3, A5 und A13 über Rückschlagventilschaltungen, zum Entgegenwirken von externen Kräften auf die Gabel 1, wie in den Varianten A6 bis A9.
Die erfindungsgemäße Variante A14 entspricht den Varianten A4 bis A12. Allerdings ist der Positionsgeber ein hydraulischer Schwenkmotor der sogenannte Geberschwenkmotor 77 mit einem Schwenkkolben 77.1 (27). Der Positionsnehmer ist auch ein hydraulischer Schwenkmotor der Nehmerschwenkmotor 78 mit einem Schwenkkolben 78.1. Dabei ist die Antriebswelle 77.2 des Geberschwenkmotors 77 fest mit dem Schwenkkolben 77.1 und dem Positionsgeber verbunden. Die Abtriebswelle 78.2 des Nehmerschwenkmotors 78 ist fest mit dem Schwenkkolben 78.1 und dem Gabelschaftrohr 1.3 verbunden. Der Positionsgeber ist in dieser Variante ein Handgriff 6.7. Schwenkt der Fahrradfahrer den Positionsgeber nach rechts, dann schwenkt somit auch der Geberschwenkmotor 77 nach rechts. Das verdrängte Öl aus dem Geberschwenkmotor 77 fließt über die Hydraulikleitung 54 in den Nehmerschwenkmotor 78. Dieser schenkt dadurch nach rechts und schenkt somit die Gabel 1 nach rechts. Schwenkt der Fahrradfahrer den Positionsgeber nach links, dann schwenkt somit auch der Geberschwenkmotor 77 nach links. Das verdrängte Öl aus dem Geberschwenkmotor 77 fließt über die Hydraulikleitung 53 in den Nehmerschwenkmotor 78. Dieser schenkt dadurch nach links und schenkt somit die Gabel 1 nach links. Das Doppelrückschlagventil 55 funktioniert dabei wie in der Variante A6. Dieses wirkt externen Kräften auf die Gabel 1 entgegen. Die Synchronisation der beiden Schwenkmotoren 77 und 78 funktioniert dabei, wie in Variante A10, mit Hilfe von zwei entsperrbaren Rückschlagventilen 66 und 67, die über die jeweiligen Taster 66.1 und 67.1 entsperrbar sind und über eine Bohrung 50 verbunden sind.
Die erfindungsgemäße Variante A15 entspricht der Variante A14. Allerdings ist hier der Geberschwenkmotor durch einen doppeltwirkenden Hydraulikzylinder mit durchgehender Kolbenstange ersetzt. Ein solcher Zylinder wird auch Gleichgangzylinder genannt. Dieser Hydraulikzylinder wird vom Positionsgeber bewegt.
Alternativ ist der Nehmerschwenkmotor durch einen doppeltwirkenden Hydraulikzylinder mit durchgehender Kolbenstange ersetzt. Dieser Hydraulikzylinder schwenkt in diesem Fall die Gabel 1.
Die doppeltwirkenden Hydraulikzylinder mit durchgehender Kolbenstange haben auf beiden Kolbenseiten eine gleich große Kolbenringfläche. Dadurch ist, in Verbindung mit einem Schwenkmotor, gewährleistet, dass der Schwenkwinkel des Schwenkmotors mit dem Hydraulikzylinderhub korreliert, egal ob der Schwenkmotor nach rechts oder links schwenkt.
Die erfindungsgemäße Variante A16 entspricht den Varianten A die über entsperrbare Rückschlagventile 55.1, 55.2 verfügen. Allerdings werden die entsperrbare Rückschlagventile 55.1, 55.2 nicht nur über Steuerleitungen 64, 65 entsperrt, sondern zusätzlich verfügen die entsperrbaren Rückschlagventile 55.1, 55.2 über eine elektromagnetische Entsperrung 55.3, 55.4 (29). Dazu verfügt der Positionsgeber über Näherungsschalter. Ein Näherungsschalter der vom Positionsgeber betätigt wird, sobald er nach rechts lenkt und ein Näherungsschalter der vom Positionsgeber betätigt wird, sobald er nach links lenkt. Bei Betätigung des jeweiligen Näherungsschalters schaltet dieser einen Strom aus einer Batterie auf die jeweilige Spule der elektromagnetischen Entsperrung 55.3, 55.4 des entsprechenden entsperrbaren Rückschlagventils 55.1, 55.2, welches dadurch geöffnet wird. Diese elektromagnetischen Entsperrung ersetzt, im störungsfreien Betrieb, die Entsperrung durch Überdruck in einer der beiden Steuerleitungen 64, 65. Somit muss der Fahrradfahrer geringere Lenkkräfte aufbringen, da zum Entsperren der Rückschlagventile 55.1, 55.2 keine zusätzliche Lenkkraft aufgebracht werden muss, die den Überdruck in den Steuerleitungen 64, 65 erzeugt, welcher die entsperrbaren Rückschlagventile 55.1, 55.2 öffnet. Fällt jedoch die elektromagnetischen Entsperrung durch eine Betriebsstörung aus, dann können die entsperrbaren Rückschlagventile 55.1, 55.2 weiterhin durch einen Überdruck in der jeweiligen Steuerleitung 64, 65 geöffnet werden. Ein sicheres Lenken ist dadurch, selbst bei einer Betriebsstörung der elektromagnetischen Entsperrung, immer noch möglich.
Alternativ sind die entsperrbaren Rückschlagventile 55.1, 55.2 dabei so ausgestalltet, dass bei großen Volumenströmen, die von den Hydraulikleitungen 53 oder 54 vom Nehmerzylinder 52 her kommen, das jeweilige entsperrbare Rückschlagventil 55.1, 55.2, auch gegen die elektromagnetischen Entsperrung, von diesen Volumenstömen geschossen wird. Solche großen Volumenströme treten nur auf, wenn eine externe Kraft derart auf die Gabel wirkt, dass diese daraufhin sehr schnell schwenkt, während der Fahrradfahrer gerade den Positionsgeber betätigt und der Fahrradfahrer dieser externen Kraft nicht mit dem Positionsgeber gegenhalten kann. Somit schließen die entsperrbaren Rückschlagventile 55.1, 55.2 bei einem schnellen und starken Schlag gegen das Vorderrad auch wenn der Fahrradfahrer gerade den Positionsgeber betätigt. Zu solch einem Schlag kommt es unter anderem beim Durchfahren eines Schlagloches.
Alternativ verfügt die Variante A16 über keine Steuerleitungen 64, 65. Allerdings sind die entsperrbaren Rückschlagventile 55.1, 55.2 mit einer zusätzlichen redundanten elektromagnetischen Entsperrung ausgestattet. Hiebei sind die Komponenten der jeweiligen elektromagnetischen Entsperrung wie Näherungsschalter, Batterie, Leitungen, Spulen, doppelt vorhanden. Fällt eine elektromagnetische Entsperrung aus, so übernimmt die jeweils redundante Entsperrung deren Aufgabe und der Fahrradfahrer kann weiterhin das Fahrrad sicher lenken.
Alternativ verfügt der Positionsgeber anstatt über Näherungsschalter über Sensoren die die Kraft messen mit der der Fahrradfahrer die Positionsgebers betätigt. Dazu ist der Positionsgeber mit dem hydraulischen Verdrängungselement, hier der Hydraulikzylinder 51, über einen Kraftmessbolzen verbunden. Dieser Bolzen enthält die Sensoren, welche die genannte Kraft messen. Die Sensoren wandeln die gemessene Größe in elektrische Signale um. Die Signale werden direkt über Kabel oder über Funk an das Lenkungssteuergerät weitergeleitet. Das Lenkungssteuergerät besitzt einen Mikroprozessor der die Signale des Sensors verarbeitet. Sobald der Fahrradfahrer den Positionsgeber mit einer bestimmten Kraft betätigt, meldet dies der Sensor über die Signale an das Lenkungssteuergerät. Dieses schaltet daraufhin einen Strom aus einer Batterie auf die jeweilige Spule der elektromagnetischen Entsperrung 55.3, 55.4 des entsprechenden entsperrbaren Rückschlagventils 55.1, 55.2, welches dadurch geöffnet wird. Lässt die Kraft des Fahrradfahrer nach, mit der er den Positionsgeber betätigt, dann schaltet das Lenkungssteuergerät den Strom auf die jeweilige Spule der elektromagnetischen Entsperrung wieder ab.
Die erfindungsgemäße Variante A17 entspricht den Varianten A deren Positionsgeber ein hydraulisches Verdrängungselement und deren Positionsnehmer ein hydraulisches Verdrängungselement ist, also die Varianten A3 bis A16. Hier sind die Verdrängungselemente Hydraulikzylinder 51, 52. Außerdem besitzt diese Variante keine entsperrbare Rückschlagventile 55.1, 55.2. Stattdessen sitzen zwischen den Hydraulikleitungen 53, 54 vorgesteuerte Sperrventile 56, 88 (12). Diese Sperrventile 56, 88 sind bei geringem Druck in den Hydraulikleitungen 53, 54 geöffnet. Bei hohen Drücken jedoch schließen die jeweiligen Steuerleitungen 56.1, 88.1 das jeweilige Sperrventil 56, 88, gegen die Federkraft der jeweiligen Feder 56.2, 88.2. Solche Drücke entstehen, wenn eine starke externe Kraft auf die Gabel 1 wirkt. Diese Kräfte treten beispielsweise beim Druchfahren eines Schlagloches auf. Die Federn 56.2, 88.2 sind so ausgelegt, dass das Sperrventil 56, 88 erst bei Drücken in den Hydraulikleitungen 53, 54 schließt, denen der Fahrradfahrer nicht mehr mit seiner Betätigungskraft des Positionsgebers gegenhalten könnte.
Lässt die äußere Kraft auf die Gabel 1 wieder nach, dann reduziert sich auch der Druck. Sobald der Druck wieder abgefallen ist, dann öffnet die jeweilige Feder 56.2, 88.2 wieder das jeweilige Sperrventil 56, 88. Die Variante hat den Vorteil, dass der Fahrradfahrer beim Lenken, nicht wie in den entsprechenden Varianten A, zusätzlichen Lenkkräfte aufbringen muss, um einen Überdruck in den Steuerleitungen 64, 65 zu erzeugen, um die entsperrbaren Rückschlagventile 55.1, 55.2 öffnen.
Der Vorteil der hydraulischen und elektro-hydraulischen Lösungen A3 bis A17 gegenüber der Bowdenzuglösung ist, dass sie wartungsfreundlicher sind, da sie nicht periodisch geschmiert werden müssen. Weiterhin ist sie nicht so schmutzanfällig und die Reibungskräfte bei der Betätigung sind geringer.
Bei der erfindungsgemäßen Variante A18 lenkt der Fahrradfahrer das Fahrrad, wie in den Varianten A1, B7, B8, B9, B10 durch eine Drehbewegung seiner Hüfte. Auch die Übertragung der Beinkräfte von der Tretkurbel 8 auf das Hinterrad 17 funktioniert gleich. Allerdings wird die Lenkkraft über ein Lenkgestänge mit Lenkerarmen 5.11, 1.5 und Zwischenlenker 21, vom Sattel 3 auf die Gabel 1 übertragen. Hierbei ist der Sattel 3 der Positionsgeber und die Gabel 1 der Positionsnehmer. Der Lenkerarm ist 5 drehbar im Lager 7.5 des Fahrradrahmens 7 gelagert (30). Der Sattel 3 ist fest am Lenkerarm 5 befestigt. Bei dem Lager 7.5 befindet sich das Rohr 5.13 des Lenkerarms 5 über dem Rohr 7.6 des Fahrradrahmens 7. Zwischen den beiden Rohren befinden sich Rillenkugellager, Rollenlager oder ein Gleitlager. Der Lenkerarm 5.11 ist mit dem Lenkerarm 5 fest verbunden (30, 31). Der Lenkerarm 1.5 ist mit dem Gabelschaftrohr 1.3 fest verbunden. Die Lenkerarme 5.11 und 1.5 sind über den Zwischenlenker 21 verbunden. Der Zwischenlenker 21 ist gebogen, damit er nicht den Beinen des Fahrradfahrers hinderlich ist. Der Lenkerarm 5.11 ist mit dem Zwischenlenker 21 über einen Bolzen 5.12 verbunden. Der Bolzen 5.12 verbindet den Stangenkopf des Lenkerarms 5.11 mit dem Gabelkopf des Zwischenlenkers 21. Im Stangenkopf des Lenkerarms 5.11 sitzt ein Kugelgelenk, das Winkeländerungen zwischen dem Lenkerarm 5.11 und dem Zwischenlenker 21 ausgleicht. Ebenso ist die Verbindung des Lenkerarms 1.5 mit dem Zwischenlenker 21 ausgeführt.
Dreht der Fahrradfahrer den Sattel 3 gegen den Uhrzeigersinn dann lenkt die Gabel 1 nach links. Dreht der Fahrradfahrer den Sattel 3 im Uhrzeigersinn dann lenkt die Gabel 1 nach rechts. Die Drehrichtungen des Sattels 3 und die Lenkrichtungen der Gabel 1 sind gleichsinnig. 31 und 32 zeigen die Draufsicht des Fahrrades. 31 zeigt die Stellung der Gabel 1 und des Sattels 3 beim Geradeauslauf. 32 zeigt die Stellung der Gabel 1 und des Sattels 3 bei einer Lenkbewegung des Fahrrades nach links. L1 ist der Abstand von dem Bolzen des Lenkerarmes 1.5 bis zu der Drehachse der Gabel 1, diese Achse ist ebenso die Lenkkopflagerachse 2.3. L2 ist der Abstand von dem Bolzen 5.12 des Lenkerarmes 5.11 bis zu der Drehachse des Sattels 3, diese Achse ist ebenso die Drehachse 7.5.1 des Lagers 7.5. In dieser Ausführung sind die Abstände L1 und L2 gleich lang. Somit ist der Lenkwinkel a der Gabel 1 gleich groß wie der Lenkwinkel b des Sattels 3. Alternativ kann man die Abstände L1 und L2 unterschiedlich lang wählen, dann sind die Lenkwinkel a und b beim Lenken unterschiedlich groß und die Lenkung hat somit eine Übersetzung.
Die erfindungsgemäße Variante B1 entspricht der Variante A1. Im Gegensatz zur Variante A1 ist jedoch der Sattel 3 der Variante B1 nicht der Positionsgeber des Lenksystems. Der Sattel 3 der Variante B1 entspricht dem Sattel 3 der 6. Er ist über das Rohr 5.27 fest im Fahrradrahmen 7 geklemmt und nicht drehbar. Der in der Variante A1 genannte Positionsgeber des Lenksystems ist in der Variante B1 ein Joystick der am Lenker 1.8 des Fahrrades befestigt ist. Die in der Variante A1 genannten Sensoren des Positionsgebers (ohne Abbildung) befinden sich hier im Joystick. Sie messen den Lenkwinkel des Joysticks. Der Fahrradfahrer hält sich während des Fahrradfahrens am Lenker 1.8 fest und kann dabei gleichzeitig mit seinem Daumen oder Finger den Joystick bewegen. Der Lenker 1.8 ist, wie in Variante A1, fest im Rahmenstück 7.1 geklemmt. Das Rahmenstück 7.1 ist fest mit dem Fahrradrahmen 7 verbunden. Indem der Fahrradfahrer mit seinem Daumen oder einem Finger den Joystick nach rechts oder links schwenkt, lenkt er mit Hilfe des in Variante A1 beschriebenen Lenksystems, das Fahrrad.
Die erfindungsgemäße Variante B2 entspricht der Variante A1. Im Gegensatz zur Variante A1 ist jedoch der Sattel 3 der Variante B2 nicht der Positionsgeber des Lenksystems. Der Sattel 3 der Variante B2 entspricht dem Sattel 3 der 6. Er ist über das Rohr 5.27 fest im Fahrradrahmen 7 geklemmt und nicht drehbar. In der Variante B2 lenkt der Fahrradfahrer über sein Kinn. Dazu ist an seinem Fahrradhelm eine Halterung angebracht. Auf dieser Halterung ist ein Positionsgeber vor dem Kinn angebracht. Der Positionsgeber ist in dieser Variante ein Joystick der auf die gleiche Art und Weise funktioniert wie die Joysticklenkung in Variante B1. Der Joystick hat allerdings in dieser Variante eine Vertiefung in der das Kinn einen sicheren halt findet. Bewegt der Fahrradfahrer den Joystick mit seinem Kinn nach rechts dann dreht der Positionsnehmer mit Hilfe der elektrischen Motoren 45, 89.2 die Gabel 1 im Uhrzeigersinn und das Fahrrad lenkt somit nach rechts. Bewegt der Fahrradfahrer den Joystick mit seinem Kinn nach links dann dreht der Positionsnehmer die Gabel 1 gegen den Uhrzeigersinn und das Fahrrad lenkt somit nach links.
Die erfindungsgemäße Variante B3 entspricht der Variante A1. Im Gegensatz zur Variante A1 ist jedoch der Sattel 3 der Variante B3 nicht der Positionsgeber des Lenksystems. Der Sattel 3 der Variante B3 entspricht dem Sattel 3 der 6. Er ist über das Rohr 5.27 fest im Fahrradrahmen 7 geklemmt und nicht drehbar. Der in der Variante A1 genannte Positionsgeber des Lenksystems sind in der Variante B3 zwei Taster, die beide am Lenker 1.8 des Fahrrades befestigt sind. Der Fahrradfahrer hält sich während des Fahrradfahrens am Lenker 1.8 fest und kann dabei gleichzeitig mit seinem Daumen oder Finger die Taster drücken. Die in der Variante A1 genannten Sensoren des Positionsgebers (ohne Abbildung) befinden sich hier in den Tastern. Sie messen den Tastendruck. Ein Taster gibt dem Steuergerät des Lenksystems das Signal nach rechts zu lenken, der andere Taster gibt ihr das Signal nach links zu lenken. Indem der Fahrradfahrer mit seinem Daumen oder einem Finger den einen oder den anderen Taster drückt, lenkt er mit Hilfe des in Variante A1 beschriebenen Lenksystemss, das Fahrrad.
Alternativ ist der Taster für das Signal „nach rechts lenken" auf dem rechten Arm des Lenkers 1.8 und der Taster für das Signal „nach links lenken" auf dem linken Arm des Lenkers 1.8.
Die erfindungsgemäße Variante B4 entspricht der Variante A1. Im Gegensatz zur Variante A1 ist jedoch der Sattel 3 der Variante B4 nicht der Positionsgeber des Lenksystems. Der Sattel 3 der Variante B4 ist über das Rohr 5.27 fest im Fahrradrahmen 7 geklemmt und nicht drehbar (50). Der in der Variante A1 genannte Positionsgeber des Lenksystems ist in der Variante B4 der Handgriff 6.7 (50, 51). In 51 sind das Vorderrad 22 und die Gabel 1 nicht dargestellt. Der lenkende Handgriff 6.7 ist auf der Achse 6.10 schwenkbar zum Rahmenstück 7.1 gelagert. Die Achse 6.10 ist fest mit dem Rahmenstück 7.1 verbunden. Das T-förmige Rahmenstück 7.1 besteht aus zwei Rohren, die über ein klemmbares Gelenk 7.4 mit einander verbunden sind. Mit dem Gelenk 7.4 kann der Handgriffwinkel verstellt werden, indem die Klemmung des Gelenks 7.4 gelöst wird und das eine Rohr des Rahmenstücks um seine Längsachse gedreht wird. Nach dem Verstellen wird das Rohr wieder im Gelenk 7.4 festgeklemmt. Das Rahmenstück 7.1 ist fest mit dem Fahrradrahmen 7 verbunden. Der zweite Handgriff 6.4 ist über die Achse 6.16 schwenkbar zum Rahmenstück 7.1 gelagert. Die Achse 6.16 ist fest mit dem Rahmenstück 7.1 verbunden. Der Radfahrer kann auch über den zweiten Handgriff 6.4 lenken. Dazu ist der zweite Handgriff 6.4 über einen Lenker 6.12 über Kugelgelenke, je ein Kugelgelenk an jedem Ende des Lenkers 6.12, mit dem Handgriff 6.7 verbunden (50, 51). In diesem Fall ist der zweite Handgriff 6.4 auch ein Positionsgeber der Lenkung.
Der Handgriff 6.7 der Variante B4 verfügt über die in der Variante A1 genannten Sensoren des Lenksystems am Positionsgeber. Allerdings sind diese Sensoren des Positionsgebers (ohne Abbildung) in der Variante B4 zwischen dem Handgriff 6.7 und dem Rahmenstück 7.1 angebracht. Wie in Variante A1 messen die Sensoren die absolute Position, oder die Positionsänderung des Positionsgebers, oder sie messen die Beschleunigung des Positionsgebers, oder die Betätigungskraft, mit der der Fahrradfahrer den Positionsgeber betätigt. Mit Hilfe der Signale der Sensoren ermittelt das Steuergerät des Lenksystems den Soll-Lenkwinkel. Indem der Fahrradfahrer den Handgriff 6.7 schwenkt, lenkt er mit Hilfe des Variante A1 beschriebenen Lenksystems, das Fahrrad.
Alternativ sind in der Variante B4 die Handgriffe wie in Variante A2 ausgeführt (6, 7, 9, 10, 11). Im Gegensatz zur Variante A2 verfügt der Handgriff 6.7 der Variante B4 jedoch nicht über eine Umlenkrolle 6.8 und Bowdenzüge 31, 32, sondern über die in der Variante A1 genannten Sensoren des Lenksystems am Positionsgeber. Allerdings sind diese Sensoren des Positionsgebers (ohne Abbildung) in der Variante B4 zwischen dem Handgriff 6.7 und dem Rahmenstück 7.1 angebracht.
Alternativ ist in Variante B4 der lenkende Handgriff, der Positionsgeber ist, wie in den Varianten C1 bis C3 ausgeführt.
Die erfindungsgemäße Variante B5 entspricht der Variante B4. Wie in der Variante B4 ist der genannte Positionsgeber des Lenksystems hier der Handgriff des Fahrrades. In dieser weiteren Variante B5 eines lenkenden Handgriffes, ist allerdings der Handgriff nicht schwenkbar, sondern um seine eigene Längsachse drehbar. Über ihn kann das Fahrrad gelenkt werden, indem der Fahrradfahrer den Handgriff um seine eigene Längsachse dreht. Der Handgriff entspricht dem Gasdrehgriff eines Motorrades. Er ist, um seine eigene Längsachse drehbar, auf einer Achse gelagert, wobei diese Achse fest mit dem Rahmenstück 7.1 und somit auch fest mit dem Fahrradrahmen 7 verbunden ist.
Die in der Variante B4 genannten Sensoren des Lenksystems am Positionsgeber (ohne Abbildung) sind hier zwischen dem Handgriff und dem Rahmenstück 7.1 angebracht. Sie messen den Lenkwinkel des Handgriffes. Indem der Fahrradfahrer den Handgriff dreht, lenkt er mit Hilfe des in Variante A1 beschriebenen Lenksystems, das Fahrrad.
Die erfindungsgemäße Variante B6 entspricht der Variante A2. Im Gegensatz zur Variante A2 ist in der Variante B6 allerdings der lenkende Handgriff, also der so genannte Positionsgeber, nicht schwenkbar, sondern um seine eigene Längsachse drehbar. Über ihn kann das Fahrrad gelenkt werden, indem der Fahrradfahrer den Handgriff 6.17 um seine eigene Längsachse 6.14 dreht. In 8 ist das untere Ende des Rohres des Handgriffes 6.17 dargestellt, in der Ansicht auf den Handgriff 6.17 von unten, entlang der Längsachse 6.14 des Handgriffes 6.17 blickend. Der Handgriff 6.17 entspricht dem Gasdrehgriff eines Motorrades. Er ist, um seine eigene Längsachse 6.14 drehbar, auf dem Rahmenstück 7.1 gelagert. Der drehbare Handgriff 6.17 betätigt, nach dem gleichen Prinzip wie die Variante A2, über Bowdenzüge die Fahrradlenkung. Wie in der Variante A2 sind beide Bowdenzüge 31, 32 an ihrem einen Ende an der Umlenkrolle 1.6 befestigt und an ihrem anderen Ende an der Umlenkrolle 6.8. Jedoch ist die Umlenkrolle 6.8 am unteren Ende des Rohres des drehbaren Handgriff 6.17 befestigt, anstatt an der Welle 6.9 (8). Wie in Variante A2 sind beide Enden der Hüllen der Bowdenzüge 31, 32 am Rahmenstück 7.1 befestigt und die Umlenkrolle 1.6 ist am Gabelschaftrohr 1.3 befestigt
Die erfindungsgemäße Variante B7 entspricht der Variante A1. Wie in dieser Variante lenkt der Fahrradfahrer das Fahrrad über die Drehung seiner Hüfte. Allerdings ist der in der Variante A1 genannte Positionsgeber des Lenksystems hier die Auflage 3.4 und nicht der Sattel 3. Im Gegensatz zur Variante A1 ist in der Variante B7 der Sattel 3 fest mit dem Rahmenstück 7.14 verbunden, das über eine Klemmung im Fahrradrahmen 7 festgeklemmt ist (33). Zur Höhenverstellung des Sattels 3 kann die Klemmung gelöst werden und dann das Rahmenstück 7.14 in Fahrradrahmen 7 hinein oder heraus geschoben werden. Die Auflage 3.4 ist fest mit dem Rohr 3.13 verbunden. Das Rohr 3.13 ist fest mit dem Rohr 5.26 verbunden. Das Rohr 5.26 ist über das Lager 7.5 drehbar, um die Achse 7.5.1, auf dem Rahmenstück 7.14 gelagert. Somit ist die Auflage 3.4 um die Achse 7.5.1 drehbar im Fahrradrahmen 7 gelagert. Beim Fahrradfahren sitzt der Fahrradfahrer auf dem Sattel 3 und presst seine vorderen Hüftknochen gegen die Auflage 3.4. Zum Lenken des Fahrrades dreht der Fahrradfahrer seine Hüfte, damit dreht er die Auflage 3.4 relativ zum Fahrradrahmen 7. Die in der Variante A1 genannten Sensoren (ohne Abbildung) des Lenksystems am Positionsgeber sind hier zwischen dem Rohr 5.26 und dem Rahmenstück 7.14 angebracht. Sie messen den Winkel, mit der sich die Auflage 3.4, um die Achse 7.5.1, relativ zum Rahrmenstück 7.14, dreht. Dieser Winkel ist der Soll-Lenkwinkel. Mit Hilfe des Soll-Lenkwinkels lenkt das in Variante A1 beschriebene Lenksystem das Fahrrad. Indem der Fahrradfahrer die Auflage 3.4 dreht, lenkt er somit das Fahrrad. Dreht der Fahrradfahrer mit seiner Hüfte die Auflage 3.4 gegen den Uhrzeigersinn dann lenkt die Gabel 1 nach links. Während der Drehbewegung der Hüfte des Fahrradfahrers bewegt sich der Sattel 3, relativ zum Fahrradrahmen 7, nicht, da er fest mit dem Fahrradrahmen 7 verbunden ist. Dreht der Fahrradfahrer die Auflage 3.4 im Uhrzeigersinn dann lenkt die Gabel 1 nach rechts. Die Drehrichtungen der Auflage 3.4 und die Lenkrichtungen der Gabel 1 sind gleichsinnig. In der 33 durchläuft die Drehachse 7.5.1 der Auflage 3.4 die Sattelmitte 3.1. Alternativ befindet sich das Lager 7.5 und somit die Drehachse 7.5.1, entlang der Fahrradmittelachse 7.3, vor oder nach der Sattelmitte 3.1. Vorzugsweise befindet sich die Drehachse 7.5.1 der Auflage 3.4, bis zur Sattelspitze vor oder bis zum Sattelende nach der Sattelmitte 3.1. Alternativ wird die Hüfte über einen Gürtel 3.7 (gestrichelt dargestellt) an die Auflage 3.4 gespannt.
Alternativ zur Auflage 3.4 ist am Rohr 5.26 eine hintere Auflage 3.3 befestigt. Dann lenkt der Fahrradfahrer indem er seine Hüfte gegen diese Auflage 3.3 presst und seine Hüfte, und somit auch die Auflage 3.3, dreht. Alternativ ist am Rohr 5.26 eine vordere Auflage 3.4 und eine hintere Auflage 3.3 befestigt. Die Funktionsweisen der Auflagen 3.3 und 3.4 werden im weiteren Text noch detailliert erklärt.
Die erfindungsgemäße Variante B8 entspricht der Variante B7. Wie in dieser Variante lenkt der Fahrradfahrer das Fahrrad über die Drehung seiner Hüfte und der Positionsgeber ist die Auflage 3.4. Allerdings erfolgt die Übertragung der Lenkkräfte über Bowdenzüge wie in der Variante A2. Wie in der Variante A2 sind beide Bowdenzüge 31, 32 an ihrem einen Ende an der Umlenkrolle 1.6 befestigt und an ihrem anderen Ende an der Umlenkrolle 6.8. Die Umlenkrolle 1.6 ist am Gabelschaftrohr 1.3 befestigt. Wie in Variante A2 ist das eine Ende der Hüllen der Bowdenzüge 31, 32 am Rahmenstück 7.1 befestigt. Im Gegensatz zur Variante A2 sind allerdings in der Variante B8 die anderen Enden der Hüllen der Bowdenzüge 31, 32 am Fahrradrahmen 7 befestigt. Außerdem ist die Umlenkrolle 6.8 am Rohr 5.26 befestigt, anstatt an der Welle 6.9 (8).
Die erfindungsgemäße Variante B9 entspricht der Variante A1. Wie in dieser Variante lenkt der Fahrradfahrer das Fahrrad über die Drehung seiner Hüfte und der Positionsgeber ist der Sattel 3 und die Auflage 3.3. Allerdings erfolgt die Übertragung der Lenkkräfte über Bowdenzüge wie in der Variante A2. Wie in der Variante A2 sind beide Bowdenzüge 31, 32 an ihrem einen Ende an der Umlenkrolle 1.6 befestigt und an ihrem anderen Ende an der Umlenkrolle 6.8. Die Umlenkrolle 1.6 ist am Gabelschaftrohr 1.3 befestigt. Wie in Variante A2 ist das eine Ende der Hüllen der Bowdenzüge 31, 32 am Rahmenstück 7.1 befestigt. Im Gegensatz zur Variante A2 sind allerdings in der Variante B9 die anderen Enden der Hüllen der Bowdenzüge 31, 32 am Fahrradrahmen 7 befestigt. Außerdem ist die Umlenkrolle 6.8 am Rohr 5.13 befestigt, anstatt an der Welle 6.9 (8).
Die erfindungsgemäße Variante B10 entspricht den Varianten A3 bis A17. Auch in dieser Variante wird die Lenkkraft über hydraulische Verdrängungselemente übertragen. Allerdings lenkt der Fahrradfahrer in dieser Variante das Fahrrad indem er mit seiner Hüfte dreht. Wie in den Varianten A1, A18, B7, B8, B9 und D bewegt er dazu den Sattel 3 oder die Auflagen 3.3 oder 3.4. Der Sattel 3 oder die Auflagen 3.3 oder 3.4 sind somit in dieser Variante die Positionsgeber. Diese Positionsgeber verfügen über ein hydraulisches Verdrängungselement, das bei einer Hüftdrehung betätigt wird. Durch dieses Betätigen des Positionsgebers wird, wie in den Varianten A3 bis A17, die Lenkkraft über Hydraulikleitungen 53, 54 auf den Positionsnehmer und somit die Gabel 1 übertragen.
Bei einer erfindungsgemäßen Variante der Varianten B10 ist der Positionsgeber der Sattel 3. Am Sattel 3 ist, wie in der Variante der 30 ein Lenkerarm 5.11 am Rohr 5.13 des Lenkerarms 5 fest angebracht. Der Lenkerarm 5 ist fest mit dem Sattel 3 verbunden. Der Lenkerarm ist 5 drehbar im Lager 7.5 des Rohres 7.6 des Fahrradrahmens 7 gelagert. Beim Lager 7.5 befindet sich das Rohr 5.13 des Lenkerarms 5 über dem Rohr 7.6 des Fahrradrahmens 7. Anstatt wie in 30, ist jedoch der Lenkerarm 5.11 nicht mit dem Zwischenlenker 21 verbunden, sondern über den Gelenkkopf 57 mit dem Kolben 51.1 des hydraulischen Geberzylinders 51 (34). Der Geberzylinder 51 ist über ein Gelenk 59 an dessen Zylinderboden mit dem Fahrradrahmen 7 verbunden. Durch Schwenken des Sattels 3 bewegt der Lenkerarm 5.11 den Kolben 51.1 im Geberzylinder 51. Der Positionsnehmer entspricht der Variante A4. Wie in Variante A4 bewegt der Nehmerzylinder 52 das Gabelschaftrohr 1.3 (16). Der Geberzylinder 51 und der Nehmerzylinder 52 sind über die gleiche hydraulische Schaltung, mit den Komponenten 53, 54, 55, 64, 65 usw., miteinander verbunden wie in 22.
Die erfindungsgemäße Variante B11 entspricht der Variante 134. Im Gegensatz zur Variante B4 ist jedoch in Variante B11 der Handgriff nicht der Positionsgeber des Lenksystems. In Variante B11 lenkt der Fahrradfahrer über den Lenker 1.8. Hier ist der Lenker 1.8 der Positionsgeber des Lenksystems. Der Lenker 1.8 entspricht dem Lenker eines herkömmlichen Fahrrades. Jedoch ist in Variante B11 der Lenker 1.8 nicht mit der Gabel 1 fest verbunden, sondern er ist separat gelagert. Der Lenker 1.8 ist fest mit dem Vorbau 1.7 verbunden. Der Vorbau 1.7 ist mit dem Lenkerrohr 1.10 fest verbunden. Dieses Lenkerrohr 1.10 ist, um seine Längsachse, schwenkbar im Fahrradrahmen 7 gelagert (48). Die Längsachse des Lenkerrohrs 1.10 ist somit die Lenkachse des Lenkers 1.8. Diese Lenkachse des Lenkers 1.8 befindet sich, wie das Lenkkopflager 2, auf der Lenkkopflagerachse 2.3 des Fahrrades oberhalb des Lenkkopflagers 2 der Gabel 1.
Alternativ ist das Lenkerrohr 1.10 und somit der Lenker 1.8 um eine andere Lenkachse 1.11, als die des Lenkkopflagers 2, im Fahrradrahmen 7 schwenkbar gelagert (49). So kann sich diese Lenkachse 1.11, auf der Fahrradmittelachse 7.3, weiter vorne oder weiter hinten im Fahrradrahmen 7 befinden. Die in der Variante B4 genannten Sensoren des Positionsgebers (ohne Abbildung) sind in der Variante B11 zwischen dem Lenkerrohr 1.10 und dem Fahrradrahmen 7 angebracht. Sie messen den Lenkwinkel des Lenkers 1.8. Indem der Fahrradfahrer den Lenker 1.8 dreht, lenkt er mit Hilfe des in Variante A1 beschriebenen Lenksystems, das Fahrrad. Alternativ arbeitet die Variante B11 nicht nach der Funktionsweise der Variante A1, sondern wie in den Varianten, bei denen der Positionsgeber über einen Geberzylinder 51 verfügt. In diesem Fall ist der in diesen Varianten genannte Geberzylinder 51 am Gelenkkopf 57 seiner Kolbenstange an einem am Lenkerrohr 1.10 befestigten Hebel und am Gelenk 59 seines Zylinderbodens am Fahrradrahmen 7 angebracht.
Die erfindungsgemäße Variante B12 entspricht der Variante B2. Auch in der Variante B12 lenkt der Fahrradfahrer über sein Kinn und der Positionsgeber ist ein Joystick der auf die gleiche Art und Weise funktioniert wie die Joysticklenkung in Variante B2. Allerdings ist der Joystick in dieser Variante auf einem Halter befestigt der am Oberkörper des Fahrradfahrers über Riemen befestigt ist (ohne Abbildung). Somit bewegt der Fahrradfahrer den Joystick indem er den Joystick nur mit seinem Kinn durch eine Kinnbewegung relativ zu seinem Kopf bewegt, oder er bewegt den Joystick indem er sein Kinn nicht relativ zum Kopf bewegt, aber den Joystick mit seinem Kinn durch eine Kopfbewegung bewegt.
Bewegt der Fahrradfahrer den Joystick mit seinem Kinn nach rechts, dann dreht der Positionsnehmer mit Hilfe der elektrischen Motoren 45, 89.2 die Gabel 1 im Uhrzeigersinn und das Fahrrad lenkt somit nach rechts. Bewegt der Fahrradfahrer den Joystick mit seinem Kinn nach links dann dreht der Positionsnehmer die Gabel 1 gegen den Uhrzeigersinn und das Fahrrad lenkt somit nach links.
Die folgenden Varianten C1 bis C3 sind verschieden Varianten bei denen der Fahrradfahrer das Fahrrad über einen Handgriff lenkt. In diesen Varianten ist wenigstens ein Handgriff Teil des Positionsgebers. Arbeiten die Varianten C1 bis C2 nach dem Funktionsweise wie Variante B4, dann sind die in Variante B4 genannten Sensoren des Positionsgebers zwischen dem Handgriff 6.7 und dem Rahmenstück 7.1 angebracht. Arbeiten die Varianten C1 bis C2 nach dem Funktionsweise wie in den Varianten, bei denen der Positionsgeber über einen Geberzylinder verfügt, dann ist der in diesen Variante genannte Geberzylinder 51 am Gelenkkopf seiner Kolbenstange am Handgriff 6.7 und am Gelenkkopf seines Zylinderbodens am Rahmenstück 7.1 angebracht.
Arbeiten die Varianten C1 bis C2 nach dem Funktionsweise wie die Varianten mit Bowdenzügen, dann ist die in diesen Varianten genannte Umlenkrolle 6.8 des Positionsgebers am Handgriff 6.7 angebracht.
In Variante C1 sind am Rahmenstück 7.1 vier lenkende Handgriffe 6.7, 6.2, 6.3, 6.4 schwenkbar gelagert (40, 41, 42). In 41, 42, 44 sind das Vorderrad 22 und die Gabel 1 nicht dargestellt. Das Rahmenstück 7.1 ist fest mit dem Fahrradrahmen 7 verbunden. Zwei Paare Handgriffe mit je einem rechten 6.2, 6.4 und je einem linken lenkenden Handgriff 6.7, 6.3. Das Handgriffpaar 6.3, 6.4 dient dem Fahrradfahrer für eine aufrechte Sitzposition, das zweite Handgriffpaar 6.7, 6.2 dient dem Fahrradfahrer für eine flache Sitzposition. Lenkt der Radfahrer mit den beiden vorderen Handgriffen 6.7, 6.2, dann stützt er sich dabei über seine Ellenbogen in den Elbogenstützen 7.2 ab. Die Ellbogenstützen 7.2 sind fest mit dem Rahmenstück 7.1 verbunden (43). In 43 ist der Sattel 3 nicht dargestellt. Lenkt der Radfahrer mit den beiden hinteren Handgriffen 6.3, 6.4, dann stützt er sich dabei nicht über seine Ellenbogen in den Ellbogenstützen 7.2 ab. Alle vier Handgriffe 6.7, 6.2, 6.3, 6.4 sind über die Lenker 6.5, 6.6, 6.1 miteinander verbunden. Die Lenkerenden der Lenker 6.5, 6.6, 6.1 sind über Gelenkköpfe an den Handgriffen 6.7, 6.2, 6.3, 6.4 angebracht. Somit machen alle Handgriffe immer die gleiche Schwenkbewegung. 44 zeigt die Schwenkbewegung nach rechts. Dies hat den Vorteil, dass der Fahrradfahrer über jeden der einzelnen Handgriffe 6.7, 6.2, 6.3, 6.4 allein das Fahrrad lenken kann. Somit kann er einhändig fahren und gleichzeitig lenken. Außerdem kann er von den vorderen auf die hinteren Handgriffe, und umgekehrt, umgreifen, indem er zuerst mit der rechten und anschließend mit der linken Hand umgreift und dabei immer wenigstens eine Hand an einem lenkenden Handgriff hat.
Variante C2 besitzt einen Handgriff 6.7, wie in Variante A2. Auch der zweite Handgriff 6.4, wie in Variante A2, drehbar im Rahmenstück 7.1 gelagert und mit ihm kann der Fahrradfahrer lenken. Dazu ist der zweite Handgriff 6.4, wie in Variante A2, über einen Lenker 6.12 mit dem Handgriff 6.7 verbunden (7). In diesem Fall ist der zweite Handgriff 6.4 auch ein Positionsgeber der Lenkung. Der Handgriff 6.7 verfügt jedoch in der Variante C2 nicht über die Umlenkrolle 6.8, wie in Variante A2.
In Variante C3 ist der Positionsgeber des Fahrrades einen Handgriff 6.7 an dem der Lenkerarm 6.15 fest angebracht ist. Der Lenkerarm 6.15 ist über einen Lenker 6.13 mit dem Lenkerarm 1.9 verbunden (45, 46). In 46 sind das Vorderrad 22 und die Gabel 1 nicht dargestellt. Der Lenker 6.13 ist über Kugelgelenke beweglich mit dem Lenkerarm 6.15 und dem Lenkerarm 1.9 verbunden. Der Lenkerarm 1.9 ist fest mit dem Gabelschaftrohr 1.3 verbunden. Schwenkt der Fahrradfahrer den Handgriff 6.7 nach rechts dann schwenkt die Gabel 1 im Uhrzeigersinn. Schwenkt der Fahrradfahrer den Handgriff 6.7 nach links dann schwenkt die Gabel 1 gegen den Uhrzeigersinn. Der zweite Handgriff 6.4, ist ebenso wie der Handgriff 6.7 schwenkbar im Rahmenstück 7.1 gelagert und mit ihm kann der Fahrradfahrer lenken. Dazu ist der zweite Handgriff 6.4, über einen Lenker 6.12 mit dem Handgriff 6.7 verbunden. Somit ist der zweite Handgriff 6.4 auch ein Positionsgeber der Lenkung.
Alternativ ist der zweite Handgriff 6.4 fest mit dem Rahmenstück 7.1 verbunden und der Lenker 6.12 entfällt (ohne Abbildung). In diesem Fall ist nur der Handgriff 6.7 ein Positionsgeber der Lenkung.
Die Sättel 3, der Varianten A1, A18, B9, B10 bei denen der Fahrradfahrer über die Drehung seiner Hüfte, unter anderem über den Sattel 3, lenkt, können folgende verschiedene Ausführungsvarianten haben und sind die Varianten D genannt.
38 zeigt die Draufsicht des Sattels 3 aus 39. Der Sattel 3 hat eine hintere Auflage 3.3 die das Gesäß und die Hüfte des Fahrradfahrers beim Lenken unterstützt. Die Sattelspitze 3.2 ist verlängert. Dadurch kann das Fahrrad auch noch im Stehen gelenkt werden, indem die beiden Oberschenkel des Fahrradfahrers die Sattelspitze 3.2 einklemmen.
Bei einer anderen Variante ist der Sattel 3 mit einer vorderen Auflage 3.4. fest verbunden (35, 36). 35 zeigt die Draufsicht auf den Sattel 3. Der Fahrradfahrer sitzt im Sattel 3 und drückt mit seinen beiden vorderen Hüftknochen rechts und links gegen diese Auflage 3.4. Alternativ ist die Auflage 3.4 durchgehend und umspannt zusätzlich den Bauch des Fahrradfahrers (36, 37). 37 zeigt die Draufsicht auf den Sattel 3. Der Fahrradfahrer sitzt im Sattel 3 und drückt mit seinem Bauch und seinen beiden vorderen Hüftknochen gegen diese Auflage 3.4. Durch die Drehbewegung seiner Hüfte dreht der Fahrradfahrer, mittels der Auflage 3.4, den Sattel 3 und lenkt somit das Fahrrad.
Der Träger der die Auflagen 3.4 mit dem Sattel 3 verbindet besitzt eine Sollbruchstelle 3.5 (36). Diese bricht, wenn es zu einem Sturz oder einem Unfall des Fahrradfahrers kommt und verhindern so schwere Verletzungen der Hüfte und der Wirbelsäule des Fahrradfahrers.
Alternativ wird die Hüfte und Bauch des Fahrradfahrers zusätzlich mit einem Gürtel 3.7 (gestrichelt dargestellt) an die Auflage 3.3 (38, 39), oder die Auflage 3.4 (33, 36, 35, 37) gespannt. Der Gürtel 3.7 ist an die Auflage 3.3 beziehungsweise 3.4 fest angebracht und ist mit einem Klettverschluß (33, 35, 36, 37, 38, 39) oder einer Schnalle (ohne Abbildung) verschließbar. Der Gürtel 3.7 umspannt nur einen Teil der Hüfte, oder alternativ mit einem zusätzlichen Stück Gürtel 3.8 die ganze Hüfte (35). Vorzugsweise besteht der Gürtel 3.7 beziehungsweise 3.8 an seiner Innenfläche, welche an Hüfte des Fahrradfahrers anliegt, vollständig oder teilweise aus einem Material mit einem hohen Reibwert. Dieses Material ist vorzugsweise Gummi. Damit ergibt sich der Vorteil, dass bei der Drehbewegung der Hüfte ein guter Reibschluss, zwischen dem Gürtel 3.7 beziehungsweise 3.8 und der Hüfte des Fahrradfahrers und die Drehbewegung der Hüfte wird möglichst direkt auf die Lenkung des Fahrrades übertragen.
Alle beschriebenen Varianten können auch als vollgefedertes Fahrrad ausgeführt sein. Dann ist die Gabel eine Federgabel und die Hinterradaufhängung ist eine gefederte Hinterradschwinge.
Als Alternative für alle erfindungsgemäßen Varianten wird das Fahrrad über die „Brake by Wire"-Technologie gebremst. Wie sie auch in ähnlicher Weise bereits in Automobilen verwendet wird. Der Vorteil dabei ist, dass die Bowdenzüge von den Bremshebeln zu den Bremsen entfallen. Stattdessen ermitteln Sensoren an den Bremshebeln die Bremskraft des Fahrradfahrers. Die Signale von diesen Sensoren werden über Kabel oder über Funk an das Bremssteuergerät weitergeleitet.
Als Alternative für alle erfindungsgemäßen Varianten verfügt das Fahrrad über zwei Hinterräder. In diesem Fall verfügt das Fahrrad anstatt über das eine Hinterrad 17 über zwei Hinterräder (ohne Abbildung). Diese Hinterräder befinden sich je rechts und links von der Fahrradmittelachse 7.3, in je einem gleichen Abstand zur Fahrradmittelachse 7.3. Dieser Abstand vom jeweiligen Hinterrad zur Fahrradmittelachse 7.3 beträgt zwischen 200 mm und 600 mm. Die Achsen der beiden Hinterräder haben eine gemeinsame Achse, welche senkrecht zur Fahrradmittelachse steht. Alternativ ist jedes der Hinterräder in ihrem Sturz nach innen geneigt. Alternativ haben die beiden Hinterräder eine Vorspur, d. h. die gedachte Verlängerungen ihrer Laufrichtung trifft sich in einem Schnittpunkt vor dem Vorderrad 22. Alternativ können die beiden Hinterräder auch über eine Einzelradaufhängung am Fahrradrahmen 7 befestigt sein. Zum Antrieb treibt das Antriebsritzel 10 eine gemeinsame Achse an und beide Hinterräder verfügen über einen Freilauf. Dadurch wird das jeweils kurveninnere Hinterrad angetrieben. Alternativ treibt das Antriebsritzel 10 eine Differentialachse an, die das Antriebsmoment an das jeweilige Hinterrad überträgt. Alternativ treibt das Antriebsritzel 10 nur ein Hinterrad über eine Welle an.
Als Alternative für alle erfindungsgemäßen Varianten verfügt das Fahrrad über eine am Rahmenstück 7.1 und somit am Fahrradrahmen 7 befestigte Oberkörperstütze 93. Diese Oberkörperstütze 93 hat eine Auflagefläche 93.1 für den Oberkörper, entweder für die Brust oder die Schultern, oder für die Brust und die Schultern des Radfahrers. Die Auflagefläche 93.1 der Oberkörperstütze 93 ist gepolstert. Während des Fahrradfahrens sitzt der Radfahrer auf dem Sattel 3 und stützt seinen Oberkörper in die Oberkörperstütze 93 ab. Für einen noch besseren Halt des Oberkörpers erstreckt sich die Oberkörperstütze 93 optional mit Seitenauflageflächen 93.2 (gestrichelt dargestellt) seitlich bis unter den Achselbereich des Fahrradfahrers. Die Oberkörperstütze 93 ist vorzugsweise nach vorne geneigt, damit der Radfahrer im Kontakt mit der Oberkörperstütze 93 mit seinem Oberkörper nach vorne gebeugt ist, der Oberkörper steht also nicht senkrecht oder ist auch nicht nach hinten geneigt. Somit findet der Radfahrer durch die Oberkörperstütze 93 genügend Halt, auch ohne sich mit seinen Händen am Fahrrad festzuhalten und kann mit seinen Beinen noch mehr Kraft auf die Pedale bringen. Diese Oberkörperhaltung entspricht von ihrem Neigungswinkel etwa der Oberkörperhaltung von sportlichen Radfahrern, beispielsweise auf Rennrädern, oder auf Race-Mountainbikes. Die Oberkörperstütze 93 ermöglicht es einem behinderten Radfahrer, der contergangeschädigt ist, oder dem Hände oder Arme fehlen, Fahrrad zu fahren. Dabei sitzt Radfahrer auf dem Sattel 3 und stützt seinen Oberkörper in die Oberkörperstütze 93 ab. Über Hüftbewegungen schwenkt er den Sattel 3, beziehungsweise die Auflagen 3.3 oder 3.4 und lenkt somit das Fahrrad. Für Radfahrer ohne Hände eignen sich besonders die Varianten in denen über eine Hüftbewegung gelenkt wird. Alternativ wird dann der Lenker 1.8, welcher über das Rahmenstück 7.1 fest mit dem Fahrradrahmen 7 verbunden ist, weggelassen. Für Radfahrer ohne Hände eignen sich auch die Varianten, in denen der Radfahrer über Kinnbewegungen einen lenkenden Joystick (ohne Abbildung) betätigt. Hierbei ist der Joystick in Kinnnähe oben auf der Oberkörperstütze 93, oder an einem an der Oberkörperstütze 93 befestigten Haltearm, befestigt. Für contergangeschädigte Radfahrer eignen sich besonders die Varianten in denen über einen Handgriff gelenkt wird. Hierbei befindet sich ein lenkender Handgriff (ohne Abbildung) in Griffnähe einer lenkfähigen Hand und ist seitlich auf der Oberkörperstütze 93, oder auf einem an der Oberkörperstütze 93 befestigten Haltearm, schwenkbar gelagert. Für contergangeschädigte Radfahrer eignen sich auch besonders die Varianten, in denen mit Fingern über einen Joystick gelenkt wird. Hierbei befindet sich dieser Joystick (ohne Abbildung) in Griffnähe der lenkfähigen Finger und ist seitlich an der Oberkörperstütze 93, oder an einem an der Oberkörperstütze 93 befestigten Haltearm, befestigt. Alternativ zur Oberkörperstütze 93 verfügt das Fahrrad über einen Sattel mit Rückenlehne (ohne Abbildung). Hierbei befindet sich ein lenkender Handgriff in Griffnähe einer lenkfähigen Hand und ist seitlich auf der Rückenlehne, oder auf einem an der Rückenlehne befestigten Haltearm, schwenkbar gelagert. Der contergangeschädigte Radfahrer sitzt in dem Sattel und lehnt sich an auf die Rückenlehne und kann über den lenkenden Handgriff das Fahrrad lenken. Alternativ zu diesem lenkenden Handgriff ist zum Lenken mit den Fingern, seitlich an der Rückenlehne, oder auf einem an der Rückenlehne befestigten Haltearm, ein Joystick angebracht. Alternativ zu diesem, über die Finger gelenkten Joystick, befindet sich vor dem Kinn des Fahrradfahrers ein Joystick, der über einen seitlichen Haltearm an der Rückenlehne befestigt ist. Zum Lenken betätigt der Radfahrer über Kinnbewegungen diesen Joystick.
Als Alternative für alle Varianten verfügt das Fahrrad zusätzlich über einen elektrischen Hilfsmotor. Solche Hilfsmotoren sind bekannt. Sie befinden sich üblicherweise in der Antriebsnabe des Hinterrades 17. Alternativ befindet sich der Motor, samt dem dazugehörigen Akku, im Sitzrohr des Fahrrades. Dann verbinden Zahnräder den Motor mit der Welle der Tretkurbeln 8. Über diese Zahnräder überträgt der Motor sein Drehmoment an die Tretkurbeln 8. Der Motor kann parallel zum manuellen Antrieb durch den Fahrradfahrer zugeschaltet werden. Mit Hilfe des Motors kann der Fahrradfahrer noch grolle Steigungen überwinden und beschleunigen, selbst wenn ihm nach einer langen Tour schon die Kraft in seinen Beinen ausgegangen ist. Besonders vorteilhaft ist diese Alternative für die Varianten, die bereits über einen Akku verfügen, um den elektrischen Motor 45, 89.2 des Positionsnehmers des Lenksystems mit Strom zu versorgen. Dieser Akku kann dann gleichzeitig zur Stromversorgung des elektrischen Hilfsmotors verwendet werden.
Die Beschreibung ist auch Bestandteil des erfinderischen Gedankens.

1: Gabel
1.1: Gabelrohr
1.2: Gabelbrücke
1.3: Gabelschaftrohr
1.5: Lenkerarm
1.6: Umlenkrolle
1.7: Vorbau
1.8: Lenker
1.9: Lenkerarm
1.10: Lenkerrohr
1.11: Lenkachse
2: Lenkkopflager
2.3: Lenkkopflagerachse
3: Sattel
3.1: Sattelmitte
3.2: Sattelspitze
3.3: Auflage
3.4: Auflage
3.5: Sollbruchstelle
3.6: Innenvierkantprofil
3.7: Gürtel
3.8: Gürtel
3.13: Rohr
4: Antriebskette
5: Lenkerarm
5.1: Träger
5.2: Arm
5.11: Lenkerarm
5.12: Bolzen
5.13: Rohr
5.14: Außenvierkantprofil
5.15: Kugeldruckstück
5.16: Klemmring
5.21: Klemmring
5.22: Umlenkrolle
5.23: Vielkeilwelle
5.24: Gelenk
5.25: Achse
5.26: Rohr
5.27: Rohr
6.1: Lenker
6.2: Handgriff
6.3: Handgriff
6.4: Handgriff
6.5: Lenker
6.6: Lenker
6.7: Handgriff
6.8: Umlenkrolle
6.9: Welle
6.10: Achse
6.11: Lenker
6.12: Lenker
6.13: Lenker
6.14: Längsachse
6.15: Lenkerarm
6.16: Achse
6.17: Handgriff
7: Fahrradrahmen
7.1: Rahmenstück
7.2: Ellbogenstütze
7.3: Fahrradmittelachse
7.4: Gelenk
7.5: Lager
7.5.1: Drehachse
7.6: Rohr
7.7: Aussparung
7.8: Rohr
7.9: Rohr
7.10: Rohr
7.11: Rohr
7.12: Gelenk
7.13: Anschlag
7.14: Rahmenstück
7.15: Getriebegehäuse
8: Tretkurbel
8.1: Achse
8.2: Pedal
9: Antriebskettenrad
10: Antriebsritzel
17: Hinterrad
18: Umlenkrolle
19: Umlenkrolle
21: Zwischenlenker
22: Vorderrad
23: Schalt- und Bremshebel
24: Bowdenzüge
25: Kette
26: Kettenritzel
27: Kettenritzel
28: Zahnstange
29: Zahnrad
30: Zahnrad
31: Bowdenzug
31.1: Bowdenzugnippel
31.2: Bowdenzugnippel
32: Bowdenzug
32.1: Bowdenzugnippel
32.2: Bowdenzugnippel
33: Bowdenzughalter
34: Bowdenzug
35: Hebel
36: Hebel
37: Antriebskette
38: Antriebsritzel
39: Spannrolle
40: Fahrradfahrer
41: Kettenritzel
42: Kettenritzel
43: Zahnrad
44: Spindel
45: Motor
50: Bohrung
51: Geberzylinder
51.1: Kolben
52: Nehmerzylinder
52.1: Kolben
53: Hydraulikleitung
54: Hydraulikleitung
55: Doppelrückschlagventil
55.1: Rückschlagventil
55.2: Rückschlagventil
55.3: Entsperrung
55.4: Entsperrung
56: Sperrventil
57: Gelenkkopf
58: Gelenk
59: Gelenk
60: Gelenk
61: Gelenk
62: Lenker
63: Nehmerzylinder
63.1: Kolben
64: Steuerleitung
65: Steuerleitung
66: Rückschlagventil
66.1: Taster
67: Rückschlagventil
67.1: Taster
68: Drossel
69: Drossel
70: Hydraulikleitung
71: Hydraulikleitung
72: Rückschlagventil
72.1: Taster
73: Rückschlagventil
73.1: Taster
74: Rückschlagventil
74.1: Taster
75: Rückschlagventil
75.1: Taster
76: Hydraulikleitung
77: Geberschwenkmotor
77.1: Schwenkkolben
77.2: Antriebswelle
78: Nehmerschwenkmotor
78.1: Schwenkkolben
78.2: Abtriebswelle
79: Bohrung
80: Gelenk
81: Geberzylinder
81.1: Kolben
82: Geberzylinder
82.1: Kolben
83: Nehmerzylinder
83.1: Kolben
84: Nehmerzylinder
84.1: Kolben
85: Lenker
86: Hydraulikleitung
87: Hydraulikleitung
88: Sperrventil
89: Elektro-Servo-Zylinder
89.1: Kolbenstange
89.2: Motor
90: Gelenk
91: Gelenk
92: Lenker
93: Oberkörperstütze
93.1: Auflagefläche
93.2: Seitenauflageflächen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 102007014714 A1 [0015, 0015]

Claims

Fahrrad mit mindestens zwei Rädern, vorzugsweise mit einem Vorderrad 22 und einem Hinterrad 17 und mit Beinantrieb, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkung wenigstens einen Positionsgeber und wenigstens einen Positionsnehmer besitzt.
Fahrrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionsgeber wenigstens ein hydraulisches Verdrängungselement und der Positionsnehmer wenigstens ein hydraulisches Verdrängungselement enthält.
Fahrrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkung wenigstens ein Bowdenzug 31, 32 enthält.
Fahrrad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionsgeber wenigstens einen Handgriff 6.7, 6.17 enthält.
Fahrrad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionsgeber einen Sattel 3 enthält.
Fahrrad nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionsgeber wenigstens eine Auflage 3.3, 3.4 enthält.
Fahrrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionsgeber einen Joystick enthält.
Fahrrad nach Anspruch 1 oder 4 oder 5 oder 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionsgeber wenigstens ein Winkel- oder wenigstens ein Wegmesssystem enthält
Fahrrad nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionsnehmer einen Antriebsmotor 45, 89.2 enthält.
Fahrrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Verdrängungselement ein Hydraulikzylinder 51, 52, 81, 82, 83, 84 ist.
Fahrrad nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikzylinder ein doppelt wirkender Hydraulikzylinder 51, 52, 63 ist.
Fahrrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Verdrängungselement ein hydraulischer Drehflügelmotor 77, 78 oder ein Schwenkzylinder ist.
Fahrrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein hydraulisches Verdrängungselement des Positionsgebers und wenigstens ein hydraulisches Verdrängungselement des Positionsnehmers über wenigstens eine Hydraulikleitung 53, 54, 86, 87 mit wenigstens einem entsperrbaren Rückschlagventil 55.1, 55.2 verbunden ist.
Fahrrad nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Steuerleitung 64 von wenigstens einer Hydraulikleitung 53 zum entsperrbaren Rückschlagventil 55.2 verläuft und oder dass wenigstens eine Steuerleitung 65 von der Hydraulikleitung 54 zum entsperrbaren Rückschlagventil 55.1 verläuft.
Fahrrad nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionsgeber über wenigstens einen Näherungsschalter verfügt und dass die entsperrbaren Rückschlagventile 55.1, 55.2 elektromagnetisch entsperrbar sind.
Fahrrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein hydraulisches Verdrängungselement des Positionsgebers und wenigstens ein hydraulisches Verdrängungselement des Positionsnehmers über wenigstens eine Hydraulikleitung 53, 54, 86, 87 mit wenigstens einem vorgesteuerten Sperrventil 56, 88 verbunden ist.
Fahrrad nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrrad über wenigstens eine Oberkörperstütze 93 oder wenigstens eine Rückenlehne verfügt.
Fahrrad nach Anspruch 1 oder 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrrad zusätzlich über einen elektrischen Hilfsantrieb verfügt.
Fahrrad nach Anspruch 5 oder 6 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkung einen Zwischenlenker 21 enthält.
Verfahren zum Fahren eines Fahrrades mit mindestens zwei Rädern, vorzugsweise mit einem Vorderrad 22 und einem Hinterrad 17 und mit Beinantrieb, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrradfahrer über wenigstens einen Positionsgeber und über wenigstens einen Positionsnehmer das Fahrrad lenkt.
Verfahren nach Anspruch 20 dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftübertragung von wenigstens einem Positionsgeber zu wenigstens einem Positionsnehmer hydraulisch erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Motor 45, 89.2 eine Lenkkraft erzeugt.
Verfahren nach Anspruch 20 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Winkel- oder Wegmesssystem die Lenkbewegung des Positionsgebers misst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrradfahrer über wenigstens eine Handbewegung lenkt.
Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrradfahrer über wenigstens eine Fingerbewegung und oder wenigstens eine Daumenbewegung lenkt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrradfahrer über wenigstens eine Hüftbewegung lenkt.
Verfahren nach Anspruch 26 dadurch gekennzeichnet, dass die Hüftbewegung den Sattel 3 bewegt.
Verfahren nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Hüftbewegung wenigstens eine Auflage 3.3 und oder wenigstens eine Auflage 3.4 bewegt.
Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrradfahrer über wenigstens einen Handgriff 6.7, 6.17 lenkt.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einem entsperrbares Rückschlagventil 55.1, 55.2 einen Ölfluss, vom hydraulischen Verdrängungselement des Positionsgebers zum hydraulischen Verdrängungselement des Positionsnehmers, vermindert und der Ölfluss durch wenigstens eine externe Kraft auf die Gabel 1, ausgelöst wird.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass zum Synchronisieren der hydraulischen Verdrängungselemente des Positionsgebers und des Positionsnehmers beim Erreichen der Endlage eines Verdrängungselementes oder kurz vor Erreichen der Endlage, wenigstens ein entsperrbares Rückschlagventil 66, 67, 72, 73, 74, 75 betätigt wird.
Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromaufnahme von wenigstens einem Motor 45, 89.2 zur Funktionsprobe beziehungsweise Analyse dient.
Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Winkel- oder Wegmesssystem die Lenkbewegung des Positionsnehmers und oder der Gabel 1 misst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrradfahrer seinen Oberkörper über wenigstens eine Oberkörperstütze 93 oder wenigstens eine Rückenlehne abstützt.