DE102008010578A1

DE102008010578A1 - Kombinationsantrieb aus Human- und Elektroantrieb für Kinderfahrzeuge

Info

Publication number: DE102008010578A1
Application number: DE200810010578
Authority: DE
Inventors: Eduard Raum
Original assignee: Raum Eduard Prof Dipl-Ing
Current assignee: Raum Eduard Prof Dipl-Ing
Priority date: 2008-02-11
Filing date: 2008-02-11
Publication date: 2009-08-13

Abstract

Bei dem erfindungsgemäßen Kinderfahrzeugantrieb können zwei verschiedene Antriebe gleichzeitig in Kombination wirken, ohne sich jedoch gegenseitig zu behindern, wobei jede Antriebsart auch für sich alleine wirken kann. Dabei werden die Kombinationsantriebe entweder über einen Doppel-Freilauf zusammengeschaltet oder jede der beiden Antriebsarten wirken auf jeweils eines der Antriebsräder eines Umlaufgetriebes ein. Die Planetenräder des Umlaufgetriebes übertragen dann die erhöhte Leistung auf den Fahrzeugantrieb. Der Kombinationsantrieb ermöglicht ein leichteres Fahren an Steigungen und auf unbefestigten Wegen.

Description

Der Kombinationsantrieb soll es auch kleineren Kindern ermöglichen, ohne allzu große Kraftaufwendungen, an Steigungen und im schwierigeren Gelände sich angemessen schnell mit einem Kinderfahrzeug fortbewegen zu können.
Dazu sollen beide oben genannten Antriebe auch zusammenwirkend eingesetzt werden können, ohne sich jeweils auch als Einzelantrieb zu beeinflussen.
Da ein reiner Elektroantrieb häufig nicht erwünscht wird – unter anderem auch wegen einer hohen erforderlichen Ladungskapazität der Speicherakkumulatoren – genügt als Kombinationsantrieb ein Elektrogetriebegleichstrommotor mit geringerer Leistung.
Die Unabhängigkeit beider Antriebsarten lässt sich entweder durch einen doppelt wirkenden Freilauf bewirken (1), über den sich der Elektroantrieb unterstützend zuschalten lässt oder
über ein Umlaufgetriebe (2), bei dem ein Antriebsrad, wie zum Beispiel ein äußeres Hohlrad über eine Tretkurbel und ein inneres Antriebsrad über einen Elektromotor angetrieben werden kann. Die Achsen der Planetenräder übernehmen dann den kombinierten Fahrzeugantrieb.
Bei alleinigem Antrieb des Fahrzeuges durch Muskelkraft oder durch den Elektrogetriebemotor muss jeweils das nicht durch ein äußeres Antriebsmoment beaufschlagte Antriebsrad des Umlaufgetriebes blockiert werden.
Dieses Blockieren erfolgt bei Muskelantrieb durch ein weitgehend oder vollständig selbsthemmendes Elektromotorgetriebe oder bei einem reinen Elektroantrieb des Fahrzeuges durch ein Gegendrehmoment über eine Tretkurbel oder über eine selbsttätig einrückende Rücklaufsperre gegenüber dem Fahrzeuggehäuse.
Der Kombinationsantrieb über ein Umlaufgetriebe bietet den Vorteil, dass bei rascherem Fahren über den Muskelantrieb der Elektromotor mit etwa gleich bleibender Drehzahl, das Antriebsmoment des Fahrzeuges unterstützend, weiterlaufen kann.
Bei einem Kombinationsantrieb lässt sich auch das elektrisch betriebene Rückwärtsfahren dadurch ermöglichen, dass eine Stromrichtungsumkehrung über ein Schaltungselement bewerkstelligt wird.
Die am Markt erhältlichen Gleichstromgetriebemotoren mit üblichen Batteriespannungen und niederen Leistungsbereich sind sehr kostengünstig beschaffbar.
ebenso wieder aufladbare elektrische Akkumulatoren mit nur wenigen Amperestunden Ladekapazität.

Claims

Kombinationsantrieb für ein Kinderfahrzeug, der dadurch gekennzeichnet ist, dass gleichzeitig ein muskelmäßiger als auch ein elektrischer Fahrzeugantrieb zur Erhöhung des Antriebsmomentes des Kinderfahrzeuges unabhängig voneinander erfolgen kann, wobei jede Antriebsart auch für sich alleine wirken kann.
Kombinationsantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antriebssystem an das andere durch einen Doppelfreilauf, wie beispielhaft in 1 dargestellt, angekoppelt ist, so dass eine raschere Fortbewegung des Fahrzeuges über das eine Antriebssystem nicht durch das andere Antriebssystem behindert wird.
Kombinationsantrieb nach Anspruch 1, insbesondere für Tretfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antriebsystem mit dem anderen über ein Umlaufgetriebe, wie beispielhaft in 2 dargestellt, zusammenwirkt. Ein Antriebssystem (1) wirkt auf das äußere Hohlrad (2) des Umlaufgetriebes, während das andere Antriebssystem (3) auf das innere Antriebsrad (4) des Umlaufgetriebes wirkt und die Achsen (5) der Planetenräder (6) des Umlaufgetriebes die Fortbewegung des Fahrzeuges direkt oder indirekt bewirken.
Kombinationsantrieb nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Antriebsart für sich alleine, unbeeinflusst von der anderen Antriebsart die Fortbewegung des Fahrzeuges bewirken kann, indem das nicht durch ein äußeres Drehmoment beaufschlagte äußere oder innere Antriebsrad des Umlaufgetriebes entweder durch eine weitgehende Selbsthemmung des Getriebes des Elektromotors blockiert wird oder durch ein Gegenmoment über eine Tretkurbel- oder eine Fahrzeugradwelle oder über eine selbsttätig einsetzende Sperrung einer unerwünschten Rückwärtsdrehbewegung eines Antriebsrades des Umlaufgetriebes gegenüber dem Fahrzeuggehäuse (7).
Kombinationsantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehungssperre gegen ein unerwünschtes Rückwärtslaufen eines Antriebsrades des Umlaufgetriebes über ein biegeelastisches Sperrelement (8) erfolgt, in das eine Zwischenscheibe mit abgeschrägten Zähnen eingreift, die bei einem einsetzenden Vorwärtsantrieb des Fahrzeuges mittels Tretkurbel- oder Fahrzeugradwelle elastisch axial vom betreffenden Antriebsrad des Umlaufgetriebes weg geschoben oder weggeschraubt wird und die sich bei Drehrichtungsänderung dieses Antriebsrades sperrend wieder in das Antriebsrad einfedert.
Kombinationsantrieb nach Anspruch 1, 3, 4, 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei Rückwärtsantrieb des Fahrzeuges über Muskelantrieb die vorher genannte Zwischenscheibe bei erhöhtem Drehmoment dieses Sperrelement (8) zurück biegt, so dass ein Tretkurbelantrieb auch im Rückwärtsgang möglich ist.
Kombinationsantrieb nach Anspruch 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass an Stelle einer von Hand oder Fuß betätigten elektrischen Schalteinrichtung zum Ein- und Ausschalten des Elektromotors und zur Stromrichtungsumkehr für Vor- und Rückwärtsfahrt ein geringfügig reibschlüssig mit der Tretkurbelwelle verbundenes Schaltelement vorhanden ist, das automatisch, entsprechend der Drehrichtung der Tretkurbel eines Tretfahrzeuges, die gewünschten elektrischen Schaltfunktionen herbeiführt.
Kombinationsantrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibschlüssigkeit eines Schalterelementes an Stelle des Auftretens an der Tretkurbelwelle erst an einem Zwischenelement des Elektroschalters auftreten kann.
Kombinationsantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine federnde Spannung der Fahrzeugkette oder eines Fahrzeugriemens im ablaufenden Teil dieser Kraftübertragungselemente eines Tretkurbelfahrzeuges die Spannungsversorgung des Elektromotors in Abhängigkeit von der benötigten Tretkurbelkraft über einen Elektroschalter freigegeben wird.