DE102009034691A1

DE102009034691A1 - Fahrrad ohne eine Antriebskraft - übertragende - Kette

Info

Publication number: DE102009034691A1
Application number: DE200910034691
Authority: DE
Inventors: Helmut Obieglo
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-07-24
Filing date: 2009-07-24
Publication date: 2011-01-27

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Muskelkraft angetriebenes Fahrrad ohne eine Antriebskraft übertragende Kette.

Description

Die Erfindung betrifft ein Muskelkraft angetriebenes Fahrrad ohne eine Antriebskraft-Übertragende-Kette.
Wichtige, gängige, Muskelkraft-angetriebene Fahrräder werden heute überwiegend mit Antriebskraft-Übertragenden-Ketten angetrieben. Letztere sind bereits seit Jahrzehnten bekannt und somit Stand der Technik. Trotzdem ist es nicht zu verhindern, dass die, im Allgemeinen, öl- bzw. fettverschmierte Kette öfter einmal von den Treibrädern abspringt und dadurch zu Verschmutzungen oder sogar Verletzungen der fahrradfahrenden Person führt.
Ziel der Erfindung ist es deshalb, einen Fahrradantrieb ohne diese Form der kraftübertragenden Kette zu entwerfen, welche nicht nur theoretisch gute Übertragungscharakteristiken erwarten lässt, sondern auch im Vergleich zum Stand der Technik in der praktischen Anwendung sehr vorteilhafte Eigenschaften und Resultate aufweist; mit teilweise weitreichenden, positiven Konsequenzen.
Darüber hinaus soll ein Fahrrad realisiert werden, welches nicht nur ständige Verfügbarkeit und Verlässlichkeit gewährleistet, die örtliche Ungebundenheit bzw. Einsatzfähigkeit ohne komplexe Infrastruktur garantiert, die absolute Umweltverträglichkeit infolge Abgasfreiheit sowie über die allerbesten theoretischen und praktischen Wirkungsgrade verfügt. Weiterhin zeichnet sich die Erfindung auch durch einfachen Aufbau aus. Die Fertigungskosten sind in der Serienproduktion nicht höher als bei konventionellen Fahrrädern. Zudem ist der Betrieb äußerst zuverlässig und die Wartung sehr einfach und sehr kostengünstig. Demzufolge ist die Erfindung ökonomisch bzw. volkswirtschaftlich und ökologisch. Außerdem verfügt die Erfindung, bedingt durch deren technisches Realisierungspotenzial, auch über eine gute Portion „Spaßfaktor”.
Bei der Realisierung des erfindungsgemäßen Fahrradantriebes kann dabei im Wesentlichen und nützlich auf konventionelle Technologie zurückgegriffen werden; es sind ggf. nur einige wenige Modifikationen erforderlich, auf die im weiteren Verlauf dieser Schrift auch teilweise im Detail eingegangen wird. Auch sind vorteilhafte, aufwendigere Neukonstruktionen optional, falls gewünscht, möglich.
Zunächst wird hier die allgemeine Wirkungsweise der Erfindung beschrieben, mit bekannten Prinzipien. Im weiteren Verlauf wird dann anhand einer Figurenbeschreibung eine detailliertere, bevorzugte Ausführungsvariante der Erfindung beschrieben.
Die Erfindung nutzt insbesondere ein, von der Fahrrad-fahrenden Person hebelrad angetriebenes Pedalsystem ohne Kettenkraft-weiterleitende Antriebskraft. Es ergibt sich somit ein, im Wesentlichen, direktangetriebenes Abtriebsrad, welches in bestimmten geometrischen bzw. kinematischen Anordnungen, ggf. mit vorteilhaftem, speziellen Nabengetriebe, wechselweise Kräfte aufeinander ausüben kann und im Endeffekt insbesondere nutzbares Drehmoment an einer sich um ihre Längsachse drehenden Welle liefert, mit resultierender, gewünschter Fortbewegung des Fahrrades. Diese Anordnung ist auch in der 1 und den Patentansprüchen beispielhaft, aber detailliert aufgeführt.
Im Wesentlichen besteht also ein gewünschter, hauptsächlicher Kraftfluss ohne weiteres Zugmittelgetriebe. Dabei ist es möglich – durch geeignete konventionelle Lagerungen – die unvermeidlichen Reibungskräfte auf ein Minimum zu reduzieren. Dies macht die Erfindung in ihrer Arbeitsweise sehr effektiv. Theoretisch und auch praktisch lassen sich dabei sehr vielfältige und unterschiedliche Fahrzeugstrukturen realisieren.
Auf die bei dieser Erfindung vorteilhaft einzubauenden, speziellen Lenk- und Getriebeelemente wird in dieser Schrift nicht detailliert eingegangen, da dies Gegenstand der konkreten Berechnung bzw. Ausgestaltung der Konstruktion des Fahrrades sein muss.
Die Erfindung wird jetzt als Ausführungsbeispiel bevorzugt anhand der folgenden 1 und der Patentansprüche beschrieben:
Fig. 1:
Mit 1a und 1b sind die zwei antriebskraftübertragende Pedale markiert, welche mittels der beiden Hebel 2a und 2b den Energiefluss auf das Abtriebsrad 3 übertragen. Das Lenkungssystem besteht im Wesentlichen aus einem Lenker 4a und einem speziellen Lenkgetriebe 4b, welches an dem Hauptrahmen 5 antriebstechnisch befestigt ist. Eine Sitzgelegenheit 6 ist ebenfalls ein- und feststellbar an diesem Rahmen verbunden. Die das Fahrrad bedienende Person 7 (das linke Bein ist aus übersichtlichen Gründen gestrichelt dargestellt) bewirkt mit den Lenk- und Fahrbewegungen den Antrieb des Lenkungsrades 8, welches über ein gabelförmiges Bauteil 9 mit einem Gelenksystem 11 in Antriebsverbindung steht. Dabei kann optional, aber vorteilhaft, mittels der speziellen Nabenschaltung 10 das gewünschte Kraftübertragungsprofil des Fahrrades eingestellt werden. Damit bei der Tretbewegung der Person 7 ihr Fuß ungefährdet bleibt, kommt eine tragende, raumausfüllende Fläche 12 zum Einsatz. Um den Fahrradkomfort zu erhöhen, wird zudem ein Federsystem 13a am starren Vorderrad sowie ein Federsystem 13b am lenkbaren Hinterrad vorgesehen.
Die Achsen A, B, C, D markieren wichtige Konstruktionsparameter, bei deren gewünschten Realisierungspotenzialen vorteilhafte Ausführungsvarianten des Fahrrades mit seinem erfindungsgemäßen Antrieb erzielt werden können. Zum Beispiel kann, anders als in 1 gezeigt, die Achse C (markiert im Wesentlichen die Lenkungsachse), in Fahrtrichtung gesehen (Pfeil), vor die Achse D (markiert im Wesentlichen die Radnabenachse 3a) gelegt werden, mit dem Resultat, dass auf dem Abtriebsrad 3 höhere antreibende Kräfte übertragen werden können, und somit ein durchdrehen des Rades 3 vermieden wird. Weiterhin kann durch vergrößern des Abstandes der Achsen A (markiert im Wesentlichen die hintere Radnabenachse des Rades 8) und B (markiert im Wesentlichen die Hauptachse des Sitzes 6) die Kraftverteilung auf die Räder 3 und 8 antriebstechnisch positiv verteilt werden. Dabei können diese Achsen (mit Strich-Punktlinien markiert) relativ zueinander in gewünschten und/oder erforderlichen Winkeln α, β, γ, δ vorteilhaft und relativ zueinander sowie ggf. variabel und feststellbar angeordnet sein.
Insgesamt ergibt die Erfindung auf relativ einfache Art und Weise eine sehr effektive, ökonomische und insbesondere ökologische Alternative, um den Aufbau des Fahrrades auch kostengünstig in der Fertigung, optisch ansprechend im Design und effektiv sowie zuverlässig in seiner Wirkung mit einer Portion Spaß zu verbinden.

Claims

Fahrrad ohne Antriebskraft-übertragendes Kettensystem, mit einem Pedalsystem 1a, 1b zur Kraftaufnahme bzw. -weiterleitung, mit einem um eine Achse drehbaren Hebelsystem 2a, 2b, dem zufolge ein Abtriebsrad 3 zur Fortbewegung in Drehbewegung versetzt wird, mit einem Lenkungssystem 4a, 4b, welches aus einem Lenker 4a und einer um seine Achse drehbaren Vorrichtung 4b besteht, wobei letztere durch Muskelbewegungen einer das Fahrrad führenden Person 7 in Drehbewegung versetzt wird sowie einer an einem Rahmen 5 befestigten Sitzgelegenheit 6 für diese Person 7 existiert und mindestens aus einem weiteren Rad 8 mit Bodenhaftung zur gesicherten Fortbewegung existiert dadurch gekennzeichnet, dass das An- bzw. Abtriebsrad, in Fahrtrichtung betrachtet (Pfeil), aus wenigstens einem vorderen Rad 3 besteht und an einem Rahmen 5 befestigt ist, welcher die Sitzgelegenheit 6 für die fahrende Person 7 aufweist und bezogen auf den Rahmen, starr aber drehbeweglich montiert ist, während wenigstens ein, in Fahrtrichtung (Pfeil) gesehen, hinteres Rad 8, hauptsächlich die Lenkbewegungen der fahrenden Person 7 ausführt und mit dem Lenkungssystem 4a, 4b direkt (unidirektionales Bauteil) und/oder indirekt (mittels speziellem Getriebe) in kinematischem Kontakt steht.
Fahrrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Pedalsystem 1a, 1b für den Antrieb mit einer drehbaren Achse 3a des Vorderrades 3 in Antriebsverbindung steht.
Fahrrad nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, das Vorderrad 3 mittels einem flächen- bzw. raumfüllenden Körper 12 (ggf. ohne Seichen) ausgefüllt ist, insbesondere zur Schätzung der fahrenden Person 7 und/oder zur Antriebskraftübertragung.
Fahrrad nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen 5 in der Nähe seiner beiden peripheren Enden einerseits mit dem Vorderrad 3 in Antriebsverbindung steht und andererseits die Sitzgelegenheit 6 aufweist, während das Lenkgetriebe 4a, 4b sowie ggf. 11 (spezielle Bauart, auf die Erfindung abgestimmt), im Bereich dazwischen angeordnet ist.
Fahrrad nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Rahmen 5 ein erstes Federungssystem 13a integriert ist und an dem insbesondere gabelförmigen Element 9 ein zweites Federungssystem 13b integriert ist.
Fahrrad nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das in der Umgebung oder an dem Rahmen 5 ein spezielles, an die Erfindung angepasstes, sekundäres Lenksystem 11 existiert, mit dem Ziel, die Lenkbewegungen des Hinterrades 8 im Wesentlichen auf einer fiktiven Achse zu halten, welche aus hinteren Nabenachse, Lenkerachse (im Wesentlichen infolge 4a) sowie vorderer Radnabenachse 3a besteht.
Fahrrad nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Element 9 im Wesentlichen entweder ein- oder zweiseitig ausgeführt ist, im Wesentlichen gestreckte oder bogenförmige Konturen aufweist und im Wesentlichen die Aufnahme des heckseitigen Rades 8 und des Lenkungssystems 4a, 4b sowie ggf. 11 ermöglicht.
Fahrrad nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Radnabenbereich 3a des Vorderrades 3 ein spezielles, nach den Erfordernissen der Erfindung angepasste, Radnabengetriebe und/oder -schaltung 10 existiert.
Fahrrad nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen A, B, C, D, sowie die Winkel α, β, γ, δ, derart gewählt sind, so dass sich für die Räder 3 und 8 eine im Wesentlichen gleichmäßige Lastverteilung ergibt.
Fahrrad nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen A, B, C, D, sowie die Winkel α, β, γ, δ, derart gewählt sind, so dass das Vorderrad 3 im Vergleich zum Hinterrad 8 eine im Wesentlichen und deutliche Mehrbelastung aufweist, mit dem Resultat einer günstigeren Bodenhaftung des Vorderrades 3.