DE102008046180A1 - Fahrzeug - Google Patents

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Fichin Moussei Dr Ing
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Fichin Moussei Dr Ing
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M1/00Rider propulsion of wheeled vehicles
    • B62M1/24Rider propulsion of wheeled vehicles with reciprocating levers, e.g. foot levers
    • B62M1/26Rider propulsion of wheeled vehicles with reciprocating levers, e.g. foot levers characterised by rotary cranks combined with reciprocating levers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62KCYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K5/00Cycles with handlebars, equipped with three or more main road wheels
    • B62K5/02Tricycles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M1/00Rider propulsion of wheeled vehicles
    • B62M1/36Rider propulsion of wheeled vehicles with rotary cranks, e.g. with pedal cranks

Abstract

Es sind Fahrzeuge bekannt, die Tretkurbeln mit den daran montierten Fußplattformen und mit gemeinsamer Drehachse im hinteren Teil des Rahmens enthalten. Die hin- und hergehende Bewegung der Tretkurbeln wird in die Drehbewegung des Hinterrads mittels flexibler kinematischer Verbindungen, bestehend aus Trossen, Ketten, Zwischenritzeln und Kettenblättern, umgewandelt. Zu deren wesentlichen Nachteilen gehören übermäßige Kompliziertheit und geringe Sicherheit aufgrund des Vorhandenseins von flexiblen Verbindungen sowie aufgrund des zusätzlichen Kraftaufwands zum Ausgleich der Reibungsverluste und elastischer Verformung der Trossen. Es sind Fahrzeuge bekannt, bei denen die Fußplattformen an den Pleuelstangen der viergelenkigen Vorrichtungen montiert und mit den an der Welle des antreibenden Kettenblatts befestigten Kurbeln angelenkt sind. Zu den Nachteilen dieser Fahrzeuge gehört die Notwendigkeit der komplizierten Fußbewegungen, um die Drehbewegung auf die an der Welle des antreibenden Kettenblatts befestigten Kurbeln zu übertragen, sowie der Kraftaufwand zur Überwindung der Reibungsverluste in den fortschreitenden kinematischen Gliederpaaren der Antriebsvorrichtung. Es ist ein Fahrzeug bekannt, bei dem das antreibende Kettenblatt mitels einer Doppelkurbelvorrichtung, an deren Kurbeln die Pedale drehbar montiert sind, in Drehung versetzt wird. Das ist eine herkömmliche Fahrradkonstruktion, die durch ihre relative Einfachheit und Sicherheit gekennzeichnet ist, ...

Description

  • Die Erfindung betrifft muskelkraftbetriebene Fahrzeuge mit Fußantrieb.
  • Durch US 45544174 , FR 2419209 , ES 2168035 , EP 0943536A2 sind Fahrzeuge bekannt, die mit einer Antriebsvorrichtung ausgestattet sind, welche aus zwei – einem linken und einem rechten – Tretkurbeln mit gemeinsamer Drehachse im vorderen oder im hinteren Teil des Rahmens besteht. Die Fortbewegung erfolgt durch Drehbewegung der mit den Fußplattformen ausgestatteten Tretkurbeln, die über eine Kettenradübersetzung auf das Hinterrad wirken.
  • Diese Erfindungen weisen folgende Nachteile auf, und zwar:
    • – komplizierte Konstruktion und geringe Sicherheit der vielgliedrigen Antriebsvorrichtung;
    • – zusätzlicher Kraftaufwand zur Überwindung der Reibungskräfte und elastischer Verformung der Trossen bei deren Zusammenwirken mit den Zahnrädern sowie bei dem Zusammenwirken der Zugketten mit den Zwischenzahnrädern hohe Gleitreibungsverluste in der Antriebsvorrichtung.
  • EP 1818248A2 (Antriebsvorrichtung für Tretrollräder) stellt eine analoge Erfindung dar, die aufgrund ihrer wesentlichen Merkmale der vorliegenden Erfindung am nächsten kommt.
  • Die Fortbewegung des Tretrollrads erfolgt mit Hilfe von zwei Tretbrettern, welche mit zwei Paar Tretkurbeln drehbar angelenkt sind (siehe 2), an deren Wellen die Zahnräder eines Doppelkreislaufantriebs (eines Ketten- oder Riemenantriebs) des Hinterrads (7) und (7') befestigt sind. Dabei sorgt der Kreislauf (7') für die ebene Bewegung der Tretbretter, was die Benutzung des Fahrzeugs erschwert, dessen Konstruktion ohnehin kompliziert und durch keine hohe Sicherheit ausgezeichnet ist.
  • Gemäß derselben Erfindung (siehe 3, 4) sind die Tretbretter mittels Tretbrettlager (12) mit zwei Tretkurbeln (13), welche an der Welle eines Antriebszahnrads (2) des Kettenantriebs (7) des Hinterrads (4) diametral gegenüberliegend befestigt sind, drehbar angelenkt. Sie erzeugen komplizierte Bewegungen und gleiten in den fortschreitenden kinematischen Gliederpaaren (3). Der letzte Umstand sorgt für erhebliche mechanische Verluste und für erhöhten Kraftaufwand der Beinmuskeln.
    • 2.2 Die Lösung dieser Aufgaben wird dadurch erreicht, dass die einseitig gerichtete Drehbewegung der Kurbeln (91 ) und (92 ) durch schwenkende Tretkurbeln (111 ) und (112 ) erfolgt. Diese sind mit den länglichen Nuten (121 ) und (122 ) versehen, in welchen die auf Bolzen (161 ) und (162 ) der Kurbeln (91 ) und (92 ) mithilfe der Gelenklager (171 ) und (172 ) gelagerten Rollen (151 ) und (152 ) angeordnet sind. Dabei sind die Rollen (151 ) und (152 ) mit den Spurkränzen (181) und (182 ) ausgestattet.
    • 2.3 Die Erfindung betrifft die Radfahrzeuge, deren Fortbewegung durch Beinmuskelkraft des Fahrers erfolgt.
  • Fahrradkonstruktion, was die Entwicklungs- und Produktionskosten bei der Einführung eines neuen Modells erheblich senkt.
  • Das Fahrzeug bietet Fahrkomfort u. a. den Personen mit Körperlichen Einschränkungen. Während der Fahrten braucht man die Tretkurbeln nur um einen ziemlich geringen Winkel zu verschieben. Der Muskelkraftaufwand des Fahrers während der Fahrten wird deutlich reduziert.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele naher erläutert. Es zeigen:
  • 1 – ein kinematisches Schema eines Zweirads;
  • 2 – Ansicht in Pfeilrichtung E-E in 1;
  • 3 – ein kinematisches Schema eines Dreirads.
  • Das Fahrzeug (siehe 1 und 2) enthält ein Vorderrad (1), ein hinteres Antriebsrad (2) mit einem angetriebenen Zahnrad (oder mit einem angetriebenen Zahnkranzpaket) (3), einen Lenker (4), einen Rahmen (5), einen Fahrradsitz (6), ein antreibendes Kettenblatt (7) und eine Kette (8), die Kurbeln (91 ) und (92 ), eine Welle (10) mit den daran befestigten Kurbeln (91 ) und (92 ), die Tretkurbeln (111 ) und (112 ) mit gemeinsamer Drehachse (13), die mit der Achse des Hinterrads (2) koaxial verbunden ist, Fußplattformen (141 ) und (142 ). In die Nuten (121 ) und (122 ) der Tretkurbeln (111 ) und (112 ) befinden sich die auf Bolzen (161 ) und (162 ) der Kurbeln (91 ) und (92 ) mithilfe der Gelenklager (171 ) und (172 ) gelagerten Rollen (151 ) und (152 ). Die Rollen (151) und (152 ) sind mit den Spurkränzen (181 ) und (182 ) ausgestattet.
  • Das Fahrzeug funktioniert folgendermaßen:
    Als Beispiel wird eine Ausgangsposition untersucht, wobei der Fahrer auf dem Fahrradsitz sitzt. Beide seine Hände bzw. eine Hand hält den Lenker (4) fest und seine Füße befinden sich auf den an den Tretkurbeln (111 ) und (112 ) befestigten entsprechenden Fußplattformen (141 ) und (142 ). Dabei befindet sich der rechte Fuß des Fahrers in der obersten Stellung.
  • Um das Fahrzeug in Bewegung zu versetzen, drückt der Fahrer aufeinanderfolgend auf die Fußplattformen (141 ) und (142 ). Beim Drücken auf die Fußplattform (141 ) dreht sich die Tretkurbel (111 ) in Pfeilrichtung A (siehe 1) um die Achse (13) und dreht mittels Rolle (151 ), die sich entlang der Nut (121 ) der Kurbel (111 ) bewegt, die Kurbel (91 ) in Pfeilrichtung C und gleichzeitig auch das antreibende Kettenblatt (7) und die Welle (10) samt Kurbel (92 ). Dabei dreht sich die Fußplattform (141 ) in Pfeilrichtung B um die Achse O2 (13), und auf das hintere Antriebsrad (2) wird mithilfe der Kette (8) und des Zahnrads (3) in Pfeilrichtung D die Bewegung übertragen. Starre Verbindung der Kurbeln (91 ) und (92 ) wird durch die Welle (10), an der das antreibende Kettenblatt (7) (siehe 2) montiert ist, gesichert. Gerichtete Verschiebung der Rollen (151 ) und (152 ) entlang der Nuten (121 ) und (122 ) der Tretkurbeln (111) und (112 ) wird durch die Spurkränze (181 ) und (182 ), und die Kompensation der Schiefstellung – durch sie Gelenklager (171 ) und (172 ) gesichert.
  • Bei einem Dreirad (siehe 3) sind die Antriebsräder (211 ) und (212 ) an der Hinterachse (20) und die Tretkurbeln (111 ) und (112 ) drehen sich um die Achse O3 (19). Als Drehachse der Tretkurbeln (111 ) und (112 ) kann auch die Achse O2 und die Welle (20) je nach der Ausführung des Rahmens (5) dienen.
  • 1
    Vorderrad
    2
    Hinteres Antriebsrad
    3
    angetriebenes Zahnrad
    3'
    angetriebenes Zahnkranzpaket
    4
    Lenker
    5
    Rahmen
    6
    Fahrradsitz
    7
    antreibendes Kettenblatt
    7'
    antreibendes Kettenblattpaket
    8
    Antriebskette
    91, 92
    Antriebskurbeln
    10
    Antriebswelle
    111, 112
    Tretkurbeln
    121, 122
    Nuten der Tretkurbeln
    13
    Drehachse der Tretkurbeln
    141, 142
    Fußplattformen
    151, 152
    Rollen
    161, 162
    Bolzen der Kurbeln (91 ) und (92 )
    171, 172
    Gelenklager
    181, 182
    Spurkränze der Rollen
    19
    Trethebel
    20
    Welle der Hinterachse
    211, 212
    Antriebsräder an der Welle der Hinterachse (20)
  • 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
    • - US 45544174 [0002]
    • - FR 2419209 [0002]
    • - ES 2168035 [0002]
    • - EP 0943536 A2 [0002]
    • - EP 1818248 A2 [0004]

Claims (1)

  1. Muskelkraftbetriebenes Fahrzeug, welches ein Kettenantrieb des Hinterrads (2), die Tretkurbeln (111 ) und (112 ) mit gemeinsamer Drehachse (13) oder (19), wobei: – die Tretkurbeln (111 ) und (112 ), deren Montage die Schwenkbewegung um die gemeinsame Drehachse (13) oder (19) ermöglicht, – die gemeinsame Drehachse (13) oder (19) sich am Hinterteil des Rahmens (5) befindet, – der Kettenantrieb ein antreibendes Kettenblatt (7) oder ein antreibendes Kettenblattpaket (7'), eine Kette (8), ein angetriebenes Zahnrad (3) oder ein angetriebenes Zahnkranzpaket (3') enthält, wobei: – das antreibende Kettenblatt (7) oder das antreibende Kettenblattpaket (7') an einer Welle (10), woran die Kurbeln (91 ) und (92 ) befestigt sind, montiert ist, – das angetriebene Zahnrad (3) oder das angetriebene Zahnkranzpaket (3') an der Achse des Hinterrads (2) oder an der Hinterachse (20) montiert ist, – das angetriebene Zahnrad (3) oder das angetriebene Zahnkranzpaket (3') mit dem antreibenden Kettenblatt (7) oder mit dem antreibenden Kettenblattpaket (7') mithilfe der Kette (8) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Tretkurbeln (111 ) und (112 ) mit länglichen Nuten (121 ) und (122 ) ausgestattet sind, in denen die Rollen (151 ) und (152 ) gelagert sind, wobei: – die Rollen (151 ) und (152 ) auf Bolzen (161 ) und (162 ) der Kurbeln (91 ) und (92 ) gelagert sind, – die Rollen (151 ) und (152 ) an den Gelenklagern (171 ) und (172 ) gelagert und mit den Spurkränzen (181 ) und (182 ) ausgestattet sind.
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