DE102008064071A1 - Muskelkraftbetriebenens Leichtfahrzeug - Google Patents

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DE102008064071A1
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Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt ein muskelkraftbetriebenes Leichtfahrzeug bereit, das ein auf Rädern (2, 3) gelagertes Fahrgestell (1), ein steuerbares Antriebssystem, ein mit dem Antriebssystem operativ gekoppeltes, an dem Fahrgestell (1) angeordnetes Pedalsystem (19) und ein Energiespeichersystem umfasst. Das muskelkraftbetriebene Leichtfahrzeug weist eine mit dem Antriebssystem operativ gekoppelte, an dem Fahrgestell (1) angeordnete Rudervorrichtung auf. Mittels der Rudervorrichtung wird ein erster Energiebeitrag einem ersten Energiespeichersystem zugeführt und mittels des Pedalsystems (19) wird ein zweiter Energiebeitrag dem ersten oder einem zweiten Energiespeichersystem zugeführt, so dass eine Antriebsenergie zum Antreiben des Leichtfahrzeugs aus der Gesamtheit der ersten und der zweiten Energiespeichersysteme bereitgestellt wird.

Description

  • Die nachfolgende Erfindung bezieht sich auf ein muskelkraftbetriebenes Leichtfahrzeug.
  • STAND DER TECHNIK
  • Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche Vorrichtungen bekannt, die ökonomische und effektive Fortbewegungsmittel für Menschen bereitstellen sollen. Darunter ist als eines der ersten ökonomischen Fahrzeuge, das durch Muskelkraft betrieben wird, das Fahrrad zu nennen. Die Effizienz des Fahrrads wurde durch Gestaltung als Tandemfahrrad verbessert; ein höherer Fahrkomfort wurde mit dem Vierradfahrrad erlangt. Zur energieunabhängigeren Nutzung der Fahrräder wurden Fahrräder mit Elektromotor und Akkumulator geschaffen. Weitere Möglichkeiten zur effizienten Nutzung der mit Muskelkraft zu befördernden Personen wurden durch Liegefahrräder, insbesondere durch mit Gehäusen versehene Liegefahrräder geschaffen. Um es insbesondere gehandicapten Personen zu ermöglichen, sich selbst effizient fortzubewegen, wurde die Technologie des Liegefahrrads auf ein mittels Handhebeln betätigbares Fahrrad übertragen. Ein solches Fahrzeug ist in der DE 298 02 643 U1 beschrieben, das über einen Motorantriebsteil verfügt und daher die Muskelkraftantriebsleistung unterstützen kann. Es ist einfach steuerbar und kompakt gestaltet, bedarf aber der Zuführung von Kraftstoff.
  • Ein weiteres Leichtfahrzeug, das allein durch Pedalieren betreibbar ist und das seine Fahrer durch ein Gehäuse geschützt transportiert, ist in der DE 94 02 906.7 U1 offenbart.
  • All diesen Fahrzeugen, die mittels Muskelkraft angetrieben werden, ist gemein, dass bei nachlassender Muskelkraftleistung ein Antreiben des Fahrzeugs nicht möglich ist oder stark eingeschränkt wird.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es wünschenswert, ein Fahrzeug zu schaffen, das allein unter Nutzung von Muskelkraft mit einer gleichmäßigen Antriebsleistung angetrieben werden kann und das unabhängig oder wenig abhängig von nachlassender Muskelkraft eines oder mehrerer der Fahrer oder Beifahrer betrieben werden kann.
  • OFFENBARUNG
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein verbessertes muskelkraftbetriebenes Leichtfahrzeug zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch das muskelkraftbetriebene Leichtfahrzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen der Vorrichtung werden in den Unteransprüchen beansprucht.
  • Ein erstes Ausführungsbeispiel bezieht sich auf ein Leichtfahrzeug, das mit Muskelkraft betrieben werden kann. Es umfasst ein auf Rädern gelagertes Fahrgestell und ein steuerbares Antriebssystem. Das Antriebssystem wird einerseits über einen Pedalantrieb mit Energie versorgt, wobei ein Energiespeicher zwischen dem Antriebs- und Pedalsystem angeordnet ist. Ferner ist eine Rudervorrichtung auf dem Fahrgestell angeordnet, die vorteilhaft ebenfalls einen Energiebeitrag leistet, der auch einem Energiespeichersystem, das dasselbe wie das dem Pedalsystem zugeordnete oder ein anderes Energiespeichersystem sein kann, zugeführt wird. Der mittels des Pedalsystems erzeugte Energiebeitrag und der mittels der Rudervorrichtung erzeugte Energiebeitrag stellen gemeinsam die Antriebsenergie zum Antreiben des Leichtfahrzeugs bereit.
  • Damit kann durch zumindest eine rudernde Person und durch eine pedalierende Person Energie bereitgestellt werden, die über Energiespeicher akkumuliert wird und zum Antreiben des Fahrzeugs gesteuert abrufbar ist, so dass vorteilhaft Energiesenken und -spitzen sich nicht unmittelbar auf das Fahrverhalten auswirken. Die Nutzung unterschiedlicher Muskelgruppen zumindest einer rudernden Person und einer pedalierenden Person ermöglicht überdies die Ausnutzung unterschiedlicher Stärken und Leistungsvermögen der Personen.
  • Das Antriebssystem kann vorteilhaft ein mechanisches Antriebssystem sein oder ein elektrisches; es ist ebenfalls denkbar, eine Kombinationen aus einem mechanischen Antriebssystem und einem elektrischen zu schaffen, wobei alle drei der vorgenannten Möglichkeiten eine Energiegewinnung bereitstellen, so dass ein erheblicher Energiebetrag gespeichert und abrufbar zur Verfügung gestellt werden kann, um das Leichtfahrzeug über entsprechend lange Strecken anzutreiben. Von den vorgenannten Möglichkeiten wird die Variante mit elektrischem Antrieb bevorzugt.
  • Bei der Ausgestaltung als mechanisches Antriebssystem ist das Pedalsystem über ein erstes Getriebe mit dem mechanischen Speicher operativ gekoppelt, während die Rudervorrichtung über ein zweites Getriebe mit dem mechanischen Speicher operativ gekoppelt ist. Dritte Getriebe sind an die Räder gekoppelt, so dass die dritten Getriebe, die auch mit dem mechanischen Speicher gekoppelt sind, die Räder antreiben können. Das mechanische Antriebssystem stellt sowohl einen Antrieb als auch eine Bremsvorrichtung für die Räder bereit. Vorteilhaft bewirkt die Bremsvorrichtung, dass beim Bremsen kinetische Energie aufgenommen und in den Energiespeicher eingespeist werden kann. Damit wird das System des Leichtfahrzeugs sehr ökonomisch.
  • Bei der Ausgestaltung, die bevorzugt ist, ist als elektrisches Antriebssystem das Pedalsystem über einen ersten Elektrogenerator mit dem elektrischen Speicher operativ gekoppelt, während die Rudervorrichtung über einen zweiten Elektrogenerator mit dem elektrischen Speicher operativ gekoppelt ist. Dritte Generatorvorrichtungen sind an den Rädern angeordnet und mit dem elektrischen Speicher operativ gekoppelt, so dass die Räder angetrieben werden. Damit wird durch das elektrische Antriebssystem ein Antrieb geschaffen, zugleich kann aber auch eine Bremsvorrichtung für die Räder bereitgestellt werden, die das System zur Energiegewinnung umkehrt, indem die beim Bremsen aufgenommene kinetische Energie über die dritten Generatoren in den elektrischen Energiespeicher einspeist. Damit wird eine sehr effiziente Energieverwaltung für das gesamte Antriebssystem möglich.
  • Eine weitere und lediglich als untergeordnete Alternative zu betrachtende Ausführungsform sieht vor, das Antriebssystem als eine Kombination aus einem mechanischen Antriebssystem und einem elektronischen Antriebssystem zu schaffen. In diesem Fall ist es günstig, dass das Fahrzeug zumindest zwei Achsen mit antreibbaren Rädern hat, von denen die eine mit dem mechanischen Antriebssystem und die andere mit dem elektrischen Antriebssystem operativ gekoppelt ist. Damit ist ein unabhängiges Energiemanagement möglich.
  • Grundsätzlich ist es möglich, dass das erfindungsgemäße Leichtfahrzeug im Bedarfsfall, etwa bei einem Defekt der Rudervorrichtung, auch lediglich durch das Pedalsystem angetrieben wird.
  • Schließlich ist das muskelbetriebene Leichtfahrzeug über eine Lenkung dirigierbar, und es kann mittels eines steuerbaren Antriebssystems gesteuert werden. Die Steuerung ermöglicht entsprechend, dass die gewünschte elektrische Energie aus dem Akkumulator abgerufen und den dritten Getrieben zugeführt wird oder dass Energie, die nicht zur Erhöhung der Geschwindigkeit erforderlich ist, dem Akkumulator als Speicherenergie zugeführt wird.
  • Die Steuerung bei dem mechanischen Antriebssystem kann mittels Kupplungen und weiteren Steuerungsmitteln erreicht werden.
  • Die Steuerung kann mit Hilfe einer Bedienvorrichtung, respektive eines Bordcomputers erfolgen, der vorteilhaft in der Nähe eines Fahrers angeordnet ist, der die Pedale betätigt und insofern die Hände frei hat. Entsprechend dem Fahren eines Kraftfahrzeugs kann damit das Lenken und Betätigen der Fahrzeugsteuerung durch den pedalierenden Fahrer erfolgen. Um komplexe Steuerungsaufgaben zu leisten, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung eine zentrale Prozessoreinheit aufweisen.
  • Vorteilhaft kann ein mechanischer Speicher als Schwungrad, als mechanische Federvorrichtung oder hydraulischer Druckspeicher ausgestaltet sein. Die Vorteile des mechanischen Speichers liegen darin, dass die beim Pedalieren erzeugte Energie, oder entsprechend die beim Rudern erzeugte Energie, zunächst auf den mechanischen Speicher übertragen und von dort an das Getriebe übergeben wird. Damit gelingt es, eine homogene und gleichförmige Energieerzeugung bereitzustellen. Bevorzugte Ausführungsbeispiele können die Anordnung zweier oder mehrerer Schwungräder pro Ruder-, beziehungsweise pro Pedaliereinheit vorsehen. Wenn die zumindest zwei paarig angeordneten Schwungräder gegenläufig betrieben werden, so können Kreiselmomente ausgeglichen werden. Es ist vorteilhaft, dass die Drehachse der Schwungräder dabei entsprechend einer Fahrzeugquerachse ausgerichtet ist.
  • Der elektrische Speicher hingegen wird ein Akkumulator, respektive eine Batterie sein. Wenn eine Batterie gewählt wird, so ist darauf zu achten, dass die durch das Bremsen des Fahrzeugs über die Bremsen aufgenommene und in die dritten Generatoren rückgespeiste kinetische Energie, die folglich in elektrische E nergie umgewandelt wird, durch die Batterieform rückspeicherbar ist.
  • Das Fahrzeug kann vorteilhaft zumindest für zwei, jedoch auch für mehr Personen ausgestaltet sein. Wenn das Fahrzeug für lediglich zwei Personen ausgestaltet ist, kann es eine Schiene oder ein Schienenpaar pro Sitz für den Ruderer und den Pedalierer haben, so dass der Sitz auf der Schiene oder dem Schienenpaar beweglich ist oder, im Falle des Sitzes für den Pedalierer, verstellbar festgelegt werden kann.
  • Der Ruderer kann vom Sitz aus auf einen Riemen-Griff zugreifen, der mit einer Zugkette oder einem Zugseil gekoppelt ist, das entsprechend mit dem ihm zugeordneten Getriebe oder über Ritzel oder Rollen mit dem Elektrogenerator verbunden ist. Je geringer die Flexibilität der Zugkette oder des Zugseils ist, desto geringer ist entsprechend der Energieverlust bei der Übertragung auf das Getriebe, respektive auf den Generator.
  • So kann der Ruderer die Ruderbewegung ausführen und sich mitsamt dem Sitz auf dem Schlitten nach hinten bewegen und dabei die Beine strecken. Entsprechend liegen Stemmbretter als Abstützvorrichtungen für die Füße vor, die jeweils an den Seiten der Schiene oder der beiden Schienen angeordnet sind.
  • Bei entsprechender Länge der Schienen des Schlittens können mehrere Rudersitze und entsprechende Stemmbretter für die Füße einem Schlitten hintereinander angeordnet sein. Vorteilhaft ist jeder Rudervorrichtung eines elektrischen Antriebssystems ein entsprechender erster Elektrogenerator zugeordnet, der mit der elektrischen Speichervorrichtung gekoppelt ist, die wiederum mit den als Motor und Bremse fungierenden dritten Elektromotoren gekoppelt ist. Entsprechend wird bei der mechanischen Antriebsvariante für jede Rudervorrichtung ein Getriebe zur Energieübertragung an einen Energiespeicher vorgesehen sein. Analoges gilt für die Pedaliervorrichtung.
  • Vorteilhaft kann das Leichtfahrzeug darüber hinaus mit einem aerodynamischen Gehäuse geschützt sein.
  • Diese und weitere Vorteile werden durch die nachfolgende Beschreibung unter Bezug auf die begleitenden Figuren dargelegt.
  • KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • Der Bezug auf die Figur in der Beschreibung dient der Unterstützung der Beschreibung. Gegenstände oder Teile von Gegenständen, die im Wesentlichen gleich oder ähnlich sind, können mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die Figuren sind lediglich schematische Darstellungen von Ausführungsbeispielen der Erfindung. Es zeigt:
  • 1 eine schematische Seitenansicht des muskelkraftbetriebenen Leichtfahrzeugs, wobei ein pedalierender Fahrer neben einem während des Bewegungsablauf skizzierten Fahrers gezeigt ist,
  • 2 eine schematische Draufsicht auf die auf dem Fahrgestell angeordneten Vorrichtungskomponenten für ein von zwei Personen fahrbares erfindungsgemäßes Leichtfahrzeug,
  • 3 zeigt ein Verfahrensablaufschema für die Energieführung.
  • BESCHREIBUNG
  • Grundsätzlich bezieht sich die erfindungsgemäße Vorrichtung auf ein Leichtfahrzeug, das durch Muskelkraft betreibbar ist. Es kann von zumindest zwei, jedoch aber auch von mehr Personen angetrieben werden. Dazu ist ein Fahrgestell auf Rädern angeordnet, die Räder sind entsprechend mittels Radaufhängungen über Achsen an dem Fahrgestell befestigt. Das Fahrzeug weist ein steuerbares Antriebssystem auf, das seine Energie durch mittels eines Pedalsystems und einer Rudervorrichtung erzeugter Energie zugeführt bekommt. Zur Steuerung des Antriebssystems ist eine entsprechende Bedienvorrichtung vorgesehen, die an einem Bedienpult angeordnet ist. Insofern, als das Leichtfahrzeug das Vorhandensein von zumindest einem pedalierenden Fahrer vorsieht, dessen Hände zur Betätigung des Bediensystems und einer entsprechend vorgesehenen Lenkvorrichtung frei sind, ist geeigneter Weise das Bedienpult in Reichweite, vorteilhaft vor dem Fahrer angeordnet, der die Pedale betätigt.
  • Durch die Ausführung einer Ruderbewegung, die eine Vielzahl von Muskelgruppen in geeignetem Zusammenspiel beansprucht und die aus energetischer Sicht eine optimale Nutzung der Körperkraft darstellt, wird eine Energiequelle bereitgestellt, die zusammen mit der aus Beinkraft stammender und beim Pedalieren übertragener Energie eine Gesamtantriebsenergie für das Fahrzeug schafft. Energieströme von rudernden Fahrern können getrennt von den Energieströmen peda lierender Fahrer in die entsprechende Speichermedien überführt werden. Die vorgenannte Ruderbewegung bezieht sich auf das sogenannte Riemenrudern, grundsätzlich ist jedoch auch denkbar, dass geskullt wird.
  • Die benötigte Energie kann über einen oder mehrere entsprechende mechanische Energiespeicher einem mechanischen Getriebe zugeführt werden, sie kann jedoch auch in einer alternativen Ausgestaltung des Fahrzeugs einem elektrischen Energiespeicher zur Speisung eines Elektromotors zugeführt werden.
  • Es ist anzumerken, dass das erfindungsgemäße System grundsätzlich auch auf andere Weise als mittels einer Ruder- und einer Pedalierbewegung, die vorteilhaft gemeinsam eingesetzt werden, ausgeführt werden kann; theoretisch denkbar wäre auch die Anordnung anderer Vorrichtungen in dem Fahrzeug, die Bewegungsabläufe von Mitfahrern in Energie umsetzen, die entsprechend in einem Energiespeichersystem speicherbar und zum Antrieb des Fahrzeugs abrufbar ist
  • Entsprechend sind das Pedalsystem und die Rudervorrichtung mit voneinander unabhängigen Getrieben und dann mit einem gemeinsamen oder zwei getrennten mechanischen Speichern operativ gekoppelt. Durch die Unabhängigkeit der Getriebe kann das erfindungsgemäße Leichtfahrzeug im Bedarfsfall, etwa bei einem Defekt der Rudervorrichtung, auch lediglich durch das Pedalsystem alleine angetrieben werden.
  • Dritte Getriebe dienen dem Antreiben der entsprechenden Antriebsräder an einer Achse. Die dritten Getriebe sind mit dem mechanischen Speicher operativ gekoppelt und können die Energie von dort aufnehmen. Damit ist es möglich, die unabhängig erzeugten Energieströme von Ruderern und Radfahrern in dem mechanischen Speicher zwischen zu Puffern und, soweit benötigt, dem Antriebsrad-Getriebe zuzuführen.
  • Pedalsystem und Rudervorrichtung können alternativ ebenfalls entsprechend mit separaten Elektrogeneratoren verbunden sein, die mit einem entsprechenden elektrischen Energiespeicher operativ gekoppelt sind. Dritte Generatoren können die erforderliche Energie aus dem elektronischen Speicher, der beispielsweise ein Akkumulator oder eine Batterie sein kann, abgreifen. Die dritten Generatoren können ebenso wie die dritten Getriebe in der mechanischen Ausführungsform und analog der elektrischen Ausführungsform des Antriebssystems reversibel betrieben werden, das heißt, über das Ausführen eines Bremsvorgangs kann kinetische Energie über die, gegebenenfalls mit einer Bremsvorrichtung gekoppelten, dritten Getriebe beziehungsweise über die dritten Generatoren in den mechanischen, respektive in den elektrischen Speicher zurückgespeist werden.
  • Natürlich ist es möglich, die mechanische Ausführungsform und die elektrische Ausführungsform des Antriebssystems auf ein einziges Fahrzeug zu vereinen. Dies würde jedoch vorteilhaft zwei Antriebsachsen, für jede Antriebsform eine, vorsehen.
  • Das erfindungsgemäße System erlaubt, Energie entsprechend zwischenzupuffern. Damit können erzeugte Energiespitzen, genauso wie Energiesenken, abgefangen werden, ohne dass das Fahrzeug ein ungleichmäßiges oder instabiles Fahrverhalten aufweist. Das Fahrzeug ist damit geeignet, im allgemeinen Straßenverkehr, insbesondere für Kurzstrecken, eingesetzt zu werden, es kann jedoch genauso als Sportgerät genutzt werden.
  • Durch die Zwischenschaltung des mechanischen Speichers ist es möglich, die von den pedalierenden und rudernden Fahrern und Beifahrern geleisteten Energiebeiträge unabhängig voneinander zu verwalten. Eine Abstimmung der Bewegung und der zu leistenden Energiebeiträge von rudernden und Rad fahrenden Personen ist daher nicht erforderlich.
  • Durch die Energiespeicher und die entsprechende dritte Antriebsvorrichtung ist es möglich, ein Antreiben der Räder mittels der aus dem Energiespeicher entnommenen Energie zu bewirken, indem die Lage-, elektrische oder andere Energie in kinetische Energie zum Antreiben der Räder umgewandelt wird. Beim Ausführen eines Bremsvorgangs wird umgekehrt durch die Räder aufgenommene kinetische Energie im Generator in Strom umgewandelt und in den Akkumulator zurückgespeist oder alternativ durch die dritten Getriebe in den mechanischen Energiespeicher überführt.
  • Damit stellt das erfindungsgemäße Leichtfahrzeug eine Vorrichtung bereit, mit der Personen gleich oder unterschiedliche Muskelkraftbeträge einsetzen und in Antriebsenergie umwandeln können, wobei Schwankungen vorteilhaft dadurch ausgeglichen werden können, dass die Energiespeichersysteme Energie speichern und bei Bedarf frei setzen.
  • Bei den erfindungsgemäßen mechanischen Energiespeichern kann es sich um ein Schwungrad oder auch um Federsysteme handeln, wobei eine Feder entsprechend einer Uhrfeder aufgezogen werden kann, oder wobei entsprechend ein Gewicht angehoben und zum Freisetzen der Energie wieder fallen gelassen wird, gleich den Pendeln einer Kuckucksuhr, so dass ein Schwerkraft basierter Speicher bereitgestellt wird. Weitere mögliche mechanische Speicher sind ein hydraulischer Druckspeicher oder ein pneumatischer Druckspeicher.
  • Wenn als mechanischer Speicher das Schwungrad gewählt wird, so kann ein Schwungrad allein oder als Schwungradpaar zum Einsatz kommen. Der Vorteil bei der Verwendung eines Paars an Schwungrädern liegt darin, dass bei gegenläufigem Betrieb der Räder Kreiselmomente ausgeglichen werden können. Die Verwendung von mehr als zwei Schwungrädern verbessert diesen Ausgleich der Kreiselmomente entsprechend weiter. Ein einzelnes Schwungrad wird vorteilhaft zur Vermeidung destabilisierender Momente drehbar um eine Fahrzeugquerachse gelagert sein.
  • Der elektrische Speicher kann ein handelsüblicher Akkumulator mit hohem Speichervermögen oder eine entsprechende Batterie sein.
  • Um die Steuerung des entsprechend steuerbaren Antriebssystems weiter zu optimieren und die für die Erzeugung einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit erforderliche Energiefreisetzung aus den mechanischen oder elektronischen Speichern zu steuern, kann ein Computersystem, respektive eine zentrale Prozessoreinheit vorgesehen sein.
  • Die konstruktive Gestaltung der gesamten Vorrichtung ist auf einfache Weise realisierbar, indem ein Pedalsystem neben einem Rudersystem auf einem Fahrgestell angeordnet ist. Das Pedalsystem erfordert im Wesentlichen einen Sitz für den entsprechenden Fahrer, der so angeordnet ist, dass der Fahrer die vor ihm an dem Fahrgestell angeordnete Pedaliervorrichtung bequem erreichen und betätigen kann.
  • Der Fahrersitz für den pedalierenden Fahrer kann gleich dem Sitz für den Ruderer auf einem Schienen-System angeordnet sein, auf dem der Sitz bequem nach hinten oder vorne verstellt werden kann. Selbstverständlich können entsprechende Verstellvorrichtungen für die Sitzhöhe und die Rückenlehnenneigung bereitgestellt sein. Es ist auch möglich, den Sitz auf lediglich einer Schiene anzuordnen.
  • Da der pedalierende Fahrer die Hände frei hat, sind in entsprechender Reichweite das Bedienpult zu Betätigung des steuerbaren Antriebs und ein Lenkrad angeordnet, so dass der Fahrer das Fahrzeug lenken kann. Neben dem Fahrer ist, entsprechend europäischer Gewohnheit, zur Rechten ein Schienensystem zur Anordnung eines Sitzes für den Ruderer angeordnet. Der Rudersitz kann dabei als lediglich verstellbares Sitzbrett auf einem entsprechenden Schienensystem angeordnet sein, so dass keine Rückenlehne den Rudernden bei der Beugung und Streckung der Rückenmuskulatur stört. Der Ruderer greift auf einen vor ihm angeordneten Griff zu, der mittels einer Zugkette oder einem Zugseil geeigneter Weise über ein entsprechendes Ritzel oder eine Rolle mit dem zugehörigen mechanischen Getriebe oder dem Elektrogenerator, je nach Antriebssystem, verbunden ist. Neben den Schienen angeordnet sind Stemmbretter angeordnet, so dass der Rudernde sich bequem abstützen und durchdrücken kann, wenn er den Rücken nach hinten streckt, um den Hauptzug beim Rudern auszuführen.
  • Selbstverständlich kann eine Vielzahl von Rudervorrichtungen hintereinander angeordnet sein, ebenso können entsprechend einem Tandem mehrere Pedaliervorrichtungen mit zugehörigem Sitz für den Bediener der Pedale angeordnet sein.
  • Es ist ausreichend, lediglich eine Steuer- und Bedienvorrichtung anzuordnen und ein Lenkrad, geschickterweise vor dem ersten pedalierenden Fahrer nahe dem Bedienpult vorzusehen.
  • Die mechanischen und elektrischen Speichervorrichtungen können so angeordnet sein, dass die Achse mit daran angeordnetem Radpaar durch sie mit Energie versorgt werden kann.
  • Zum Schutz der Fahrer kann die erfindungsgemäße Vorrichtung ein Gehäuse für geringen Luftwiderstand aufweisen, das mit entsprechenden Sichtfenstern ausgestattet ist.
  • 1 zeigt in der Seitenansicht einen Fahrer 12, der auf einem Sitz 5 zu sitzen kommt. Er betätigt die Pedale 19, die an einer auf dem Fahrgestell 1 angeordneten Pedaliervorrichtung mit Generator 11 angeordnet sind. Nicht zu sehen sind das Bedienpult und die Weiterführung des Lenkrads 6, das zur Lenkung des Fahrzeugs erforderlich ist. Ein aerodynamisches Gehäuse ist stricheliert angedeutet. Rechts neben dem Fahrer 12 sitzt ein Ruderer 13, der in einer nach vorne gebeugten Position und in einer nach hinten gestreckten Position gezeigt ist. Beim Beugen und Strecken greift der Ruderer den Riemen-Griff 10', der mittels eines Zugseils 15 mit dem entsprechenden elektrischen Generator 9 gekoppelt ist.
  • Der Sitz 7 ist, ebenfalls stricheliert gezeichnet, in einer vorderen Position und in einer nach hinten gestreckten Position 7' gezeigt. Die hinteren Räder 3, die an der Achse 3' angeordnet sind, dienen als Antriebsräder, wohingegen die Vorderräder 2 das Fahrzeug lediglich führen. Die Achskonstruktion kann eine Achse vorsehen, die über eine über Gabel, insbesondere über eine Federgabel, am Fahrgestell angebracht ist.
  • 2 zeigt die Anordnung in Kombination mit dem elektronischen Speicher, der vorliegend ein Akkumulator ist. Der Akkumulator 18 ist mit einem Elektromotor 17 gekoppelt, der derart an den Rädern 3 der Achse 3' angeordnet ist, dass er geeignet ist, Bremsenergie als kinetische Energie in den Akkumulator rückzuführen. Damit wird das Gesamtsystem ökonomisch gestaltet, und es ist möglich, Energieabfälle durch Kraftverlust der Fahrer auszugleichen.
  • Wie in der Draufsicht zu erkennen ist, bewegt sich der Sitz 7 des Ruderers beim Durchziehen des Griffes 10, an dem das Zugseil 15 angeordnet ist, von einer Position, die näher an dem Elektrogenerator angeordnet ist, bis zu einer weit von dem Elektrogenerator beabstandeten Position. Dabei wird entsprechend etwa eine Rolle bewegt, das die Energieübertragung an den Generator bewirkt.
  • Die Abstützvorrichtung 8 dient dem Aufsetzen der Füße, um den Ruderzug bequem ausführen zu können. Die Draufsicht zeigt weiter das Bedienpult 20, an dem die Bedienvorrichtung zur Bedienung der Antriebssteuerung angeordnet ist.
  • Das in 3 gezeigte Schema verdeutlicht, dass über das Bedienpult zum einen die Steuerung und zum anderen die elektronische Speicherung beeinflusst werden können. Weiter wird gezeigt, dass mittels der mechanischen Stromerzeugung über den entsprechenden Generator Strom in den Akkumulator eingespeist wird, auch das Ausführen einer Bremsung führt durch Aufnahme kinetischer Energie und Rückspeisung derselben in den Akkumulator zu Energieumwandlung, die zum Antrieb des Fahrzeugs genutzt werden kann. BEZUGSZEICHENLISTE
    1 Fahrgestell
    2 Räder
    3 Räder
    3' Achse
    4 Gabel
    5 Sitz des pedalierenden Fahrers
    6 Lenkrad
    7 Sitz des Ruderers in vorderer Position
    7' Sitz des Ruderers in hinterer Position
    8 Stemmbrett
    9 Elektrogenerator
    10 Griff
    11 Elektrogenerator
    12 Radfahrer/Bediener des Pedalsystems
    13 Ruderer
    14 Aerodynamisches Gehäuse
    15 Zugkette/Zugseil
    16 Schienen für Sitz (7)
    17 Elektromotor
    18 El. Akkumulator
    19 Pedale
    20 Bedienpult
    21 Schienen für Sitz (5)
  • 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 29802643 U1 [0002]
    • - DE 9402906 U1 [0003]

Claims (16)

  1. Muskelkraftbetriebenes Leichtfahrzeug, umfassend zumindest – ein auf Rädern (2, 3) gelagertes Fahrgestell (1) – ein steuerbares Antriebssystem, – ein mit dem Antriebssystem operativ gekoppeltes, an dem Fahrgestell (1) angeordnetes Pedalsystem (19), – ein Energiespeichersystem dadurch gekennzeichnet, dass das muskelkraftbetriebene Leichtfahrzeug eine mit dem Antriebssystem operativ gekoppelte, an dem Fahrgestell (1) angeordnete Rudervorrichtung aufweist, und wobei mittels der Rudervorrichtung ein erster Energiebeitrag einem ersten Energiespeichersystem zugeführt wird, und wobei mittels des Pedalsystems (19) ein zweiter Energiebeitrag dem ersten oder einem zweiten Energiespeichersystem zugeführt wird, und wobei eine Antriebsenergie zum Antreiben des Leichtfahrzeugs aus der Gesamtheit der ersten und der zweiten Energiespeichersysteme bereitgestellt wird.
  2. Leichtfahrzeug, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebssystem ein mechanisches Antriebssystem ist, das – das Pedalsystem (19), das über ein erstes Getriebe mit dem mechanischen Speicher operativ gekoppelt ist, – die Rudervorrichtung, die über ein zweites Getriebe mit dem mechanischen Speicher operativ gekoppelt ist, – zumindest ein drittes Getriebe, das an zumindest einem an einer Achse (3') angeordneten Rad (2, 3) angeordnet ist und das mit dem mechanischen Speicher operativ gekoppelt ist, wobei das mechanische Antriebssystem einen Antrieb und eine Bremsvorrichtung (17) für die Räder (2, 3) bereitstellt, umfasst.
  3. Leichtfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebssystem ein elektrisches Antriebssystem ist, das – das Pedalsystem (19), das über einen ersten Elektrogenerator (11) mit dem elektrischen Speicher operativ gekoppelt ist, – die Rudervorrichtung, die über einen zweiten Elektrogenerator (9) mit dem elektrischen Speicher operativ gekoppelt ist, – zumindest eine dritte Generatorvorrichtung, die an zumindest einem an einer Achse angeordneten Rad (2, 3) angeordnet ist und die mit dem elektrischen Speicher operativ gekoppelt ist, wobei das elektrische Antriebssystem einen Antrieb und eine Bremsvorrichtung für die Räder (2, 3) bereitstellt, umfasst.
  4. Leichtfahrzeug nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebssystem eine Kombination aus einem mechanische Antriebssystem und einem elektronischen Antriebssystem ist.
  5. Leichtfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Achsen (3') bereitgestellt sind, wobei an jeder Achse zwei Räder (2, 3) angeordnet sind und zumindest ein an einer ersten der zwei Achsen (3') angeordnetes Rad mit dem mechanischen Antriebssystem operativ gekoppelt ist, zumindest ein an einer zweiten der zwei Achsen (3') angeordnetes Rad mit dem elektrischen Antriebssystem operativ gekoppelt ist.
  6. Leichtfahrzeug nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung des steuerbaren Antriebsystems über eine Bedienvorrichtung, die an einem nahe einem Bediener (12) des Pedalsystems (19) angeordneten Bedienpult (20) betätigbar ist.
  7. Leichtfahrzeug nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung des steuerbaren Antriebsystems eine zentrale Prozessoreinheit umfasst.
  8. Leichtfahrzeug nach zumindest einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Lenkvorrichtung (6) nahe zu dem oder an dem Bedienpult (20) angeordnet ist.
  9. Leichtfahrzeug nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische Speicher ein Schwungrad, eine mechanische Federvorrichtung, ein Schwerkraft basierter Speicher, ein hydraulischer Druckspeicher oder ein pneumatischer Druckspeicher ist.
  10. Leichtfahrzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwungrad drehbar um eine Fahrzeugquerachse gelagert ist.
  11. Leichtfahrzeug nach zumindest einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei einander entgegengesetzt betreibbare Schwungräder den mechanischen Energiespeicher bereitstellen.
  12. Leichtfahrzeug nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Speicher ein Akkumulator (18) ist.
  13. Leichtfahrzeug, nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Rudervorrichtung ein Ruderergometer mit einem Riemen-Griff (10) ist, und wobei der Riemen-Griff (10) über eine Zugvorrichtung, insbesondere über eine Zugkette (15) oder ein Zugseil (15) mit dem ersten Getriebe oder dem ersten Elektrogenerator in operativer Verbindung steht.
  14. Leichtfahrzeug, nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Rudervorrichtung zumindest einen auf zumindest einer Schiene (16), die entlang einer Längsachse des Leichtfahrzeugs verläuft, angeordneten Rudersitz (7) aufweist.
  15. Leichtfahrzeug, nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein auf zumindest einer Schiene (21), die entlang einer Längsachse des Leichtfahrzeugs verläuft, angeordneten Sitz (5) bereitgestellt ist, der geeignet ist, einen Fahrer (12) zum Betätigen des Pedalsystems (19) zu tragen.
  16. Leichtfahrzeug, nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein aerodymanisches Gehäuse über dem Fahrgestell (1) angeordnet ist.
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