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Die Erfindung betrifft ein Kinderfahrzeug nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
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In der
DE 30 05 859 C2 ist ein Kinderfahrzeug beschrieben, bei dem die hinteren Räder über eine Kette angetrieben werden, die über ein Zahnrad einer Tretwelle von Pedalen läuft. Über ein Lenkrad werden die vorderen Räder in die gewünschte Fahrtrichtung geschwenkt. Der Radstand des beschriebenen Kinderfahrzeuges ist relativ groß, womit eine Nutzung ausschließlich auf dem freien Gelände möglich ist. Ein Fahren mit diesem Fahrzeug in Räumen wäre kaum ohne Anstoßen an Möbel oder Türrahmen und damit verbundenen Beschädigungen möglich.
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Die
DE 79 33 169 U1 beschreibt ein Kinderfahrzeug, bei dem das vordere Rad sogleich das angetriebene, als auch das lenkbare Rad ist. Die Radachse dient auch als Tretwelle für die Pedale. Damit kann der Mittelpunkt des Schwenkradius auf die Lenkachse verlegt werden, wodurch ein für ein Dreirad typischer kleiner Wendekreis erreicht wird.
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Der Nachteil besteht allerdings darin, dass die Pedalstellung der jeweiligen Lenkbewegung folgt und dies bei einem relativ kleinen Wendekreis sogar zu Verletzungen im Bein- und Fußbereich des Kindes führen kann.
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In der Zusammenschau können die aus dem Stand der Technik bekannten Wendekreise der Kinderfahrzeuge insgesamt als unzureichend bezeichnet werden, weil sich mit kleiner werdendem Wendekreis die Betriebssicherheit des Fahrzeuges verringert.
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Demgemäß ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Kinderfahrzeug mit kleinstmöglichem Wendkreis und größtmöglicher Betriebssicherheit zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Kinderfahrzeug gemäß dem vorgeschlagenen Hauptanspruch gelöst. Besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Gemäß der Erfindung wird ein Kinderfahrzeug mit einem durch Pedalkraft fortbewegbaren Fahrgestell mit Rädern oder Rollen vorgeschlagen, von denen mindestens eine Rolle, Rad oder ein Radpaar mittels einer Lenkeinrichtung verstellbar ist und die auf einer durch die Tretwelle der Pedale angetriebenen Radachse angeordnet sind, welche horizontal um eine Lenkachse schwenkbar ist.
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Das erfindungsgemäße Kinderfahrzeug zeichnet sich dadurch aus, dass die Radachse und die Kurbelachse der Tretwelle auf zwei zueinander parallel verlaufenden Ebenen liegend, voneinander beabstandet sind, wobei zwischen Radachse und Kurbelachse ein Getriebe angeordnet ist.
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Durch die Erfindung wird es möglich, eine lenkbare Rolle oder den Radabstand zweier Räder nahe zur Lenkachse zu positionieren und damit einen sehr kleinen Wendekreis zu erreichen. Durch die Trennung zwischen Kurbelachse und Radachse der lenkbaren Räder ist die Pedalstellung gegenüber der Radstellung unabhängig, weil die Kurbelachse starr verbleibt und nicht der Lenkbewegung folgt.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Getriebe koaxial zur Lenkachse angeordnet ist. Somit sind nur wenige Übersetzungsmittel erforderlich. Dadurch nimmt das Getriebe einen nur geringen Platz in Anspruch und kann zum Schutze vor Verletzungen gekapselt werden, ohne dass viel Raum in Anspruch genommen wird.
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Vorteilhafterweise wird dies dadurch erreicht, dass das Getriebe ein Zahnradgetriebe ist und je ein auf der Radachse und ein auf der Kurbelachse angeordnetes Kegelzahnrad umfasst, die durch stirnseitig auf einer Welle angeordnete Kegelzahnräder in Wirkverbindung stehen. Neben den genannten Platzvorteilen garantiert ein Zahnradgetriebe eine schlupffreie Übersetzung. Da die verwendeten Kegelzahnräder ohne Kupplungsmechanik ständig miteinander in Eingriff stehen, ist das Getriebe weitestgehend verschleiß- und wartungsfrei.
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Die Erfindung sieht bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform vor, dass die die Kegelzahnräder tragende Welle orthogonal zur Radachse und koaxial zur Lenkachse positioniert ist, was wiederum die Möglichkeit einer geringen Bauhöhe und Baubreite und somit eine enge Spurweite ermöglicht.
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Eine weitere besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Getriebe ein Zugmittelgetriebe ist. Der Erfindungsgedanke umfasst dabei sowohl Ketten- als auch Riementreibmittel, also form- und kraftschlüssige Zugtriebmittel.
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Auch andere Getriebearten, wie beispielsweise ein Reibradgetriebe, sind vom Erfindungsgedanken umfasst.
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Hierzu sind sowohl auf der Radachse als auch auf der Tretwelle je eine Riemenscheibe oder Kettenrad angeordnet, über die das entsprechende Zugtriebmittel geführt ist.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die angetriebene Radachse an der Lenkeinrichtung angeordnet ist, womit zusätzliche Getriebe und Übersetzungsmittel entfallen.
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Die Erfindung schließt verschiedene Möglichkeiten des Fußantriebes ein. So kann die Pedalkraft von einer Tretkurbel auf die Tretwelle übertragen werden. Alternativ dazu ist es möglich die Pedale auf Pedalpendeln anzuordnen.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Lenkeinrichtung einen Ausleger mit einer die angetriebenen Räder einschließenden Radgabel umfasst. Dadurch kann die Radachse von der Kurbelachse getrennt werden, ohne die Fluchtung der Lenkachse zu verlassen.
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Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Radgabel in einem Teleskoprohr aufgenommen ist und hierin eine Axialbewegung vollziehen kann. Diese Bewegung wird erfindungsgemäß durch eine im Teleskoprohr angeordnete Feder gedämpft, die beide Teile gegeneinander abstützen. Stöße auf die Lenkung werden dadurch besonders gemindert.
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In vorteilhafter Weise sieht die Erfindung vor, dass das Kinderfahrzeug ein Fahrgestell besitzt, das einen horizontal ausgerichteten Rahmen mit einem Träger für einen Sitz und eine Traverse zur Aufnahme eines Lagergestells für die Lenkeinrichtung und die Tretwelle umfasst. Das Fahrgestell kann aus Metall, Holz, Kunststoff oder einem anderen geeigneten Material geschaffen sein und ist für die Eigensteifigkeit des Kinderfahrzeugs verantwortlich. Darüber hinaus bildet das Fahrgestell den Träger für die Karosserie. Die Karosserie selbst kann auch so ausgestaltet sein, dass in dieser das Fahrgestell integriert oder diese selbst das Fahrgestell bildet und aus den für das Fahrgestell vorgeschlagenen Materialien beschaffen sein.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Lenkachse vertikal ausgerichtet ist. Durch den orthogonalen Verlauf der Radachse und Kurbelachse zur Lenkachse wird insgesamt eine senkrechte Anordnung des Getriebes ermöglicht.
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In vorteilhafter Weise sieht die Erfindung vor, dass die Spurweite der lenkbaren und angetriebenen Räder zwischen den Pedalen liegt und sich die Räder während der Lenkbewegung um die Lenkachse bewegen, wodurch ein minimal möglicher Wendekreis erreicht wird.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.
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Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen anhand einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben.
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In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine Draufsicht auf das erfindungsgemäße Kinderfahrzeug,
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2 eine Schnittdarstellung des Kinderfahrzeugs entlang der in 1 angedeuteten Linie II,
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3 das in 2 mit III gekennzeichnete Detail in einer Vergrößerung,
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4 eine Seitenansicht des Kinderfahrzeugs im Bereich der Lenkeinrichtung,
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5 eine Schnittdarstellung entlang der in 2 mit V-V gekennzeichneten Linie,
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6 zeigt die Erfindung unter Verwendung eines Pendelpedalwerks,
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7 zeigt das Pendelpedalwerk in einer Seitenansicht,
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7a die hintere Tragplatte des Pendelpedalwerks,
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8 eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit einem Zugmitteltrieb und
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9 einen Teilschnitt aus der in 7 angedeuteten Richtung IX.
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1 zeigt eine Draufsicht auf das erfindungsgemäße Kinderfahrzeug. Das Fahrgestell 1 ist von einer Karosserie 3 umgeben, die vorteilhafterweise aus Kunststoff oder einem anderen geeigneten Material beschaffen ist, das beim Anstoßen mit dem Kinderfahrzeug an Möbel oder Türen keinen Schaden anrichten kann. Zugleich soll dieses Material eine genügende Eigensteifigkeit besitzen, um das im Fahrzeug sitzende Kind bei einem Aufprall gegen Verletzungen zu schützen. Das Fahrgestell 1 ist zugleich auch die Trageinrichtung für die Karosserie 3. Das Fahrgestell 1 ist aus einem nahezu rechteckigen, horizontalen Rahmen 5 mit einem Front- und Heckbügel 7 und 8 gebildet. Nahe des Frontbügels 7 ist der Rahmen 5 von einer Traverse 9 überspannt, die sich auf den seitlichen Rahmenteilen 5a und 5b abstützt. Die Traverse 9 dient u. a. als Lager für das Lenkrad 30, das Teil der Lenkeinrichtung 21 ist.
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Im Heckbereich ist ein Sitz 31 angeordnet, der von einem sich auf den seitlichen Rahmenteilen 5a und 5b abstützenden Träger 33 gehalten ist. Beidseits des Sitzes 31 befinden sich die hinteren Räder 51, 52, die jeweils um ihre an den seitlichen Rahmenteilen 5a und 5b angeordneten Radachsen 54, 55 frei drehbar angeordnet sind. Unterhalb der Traverse 9 erstreckt sich ein Lagergestell 11 für die Pedale 25, 26, das in 2 ersichtlich ist.
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2 und 3 zeigen eine Schnittdarstellung des Kinderfahrzeugs entlang der in 1 angedeuteten Linie II ohne Karosserie. In Zusammenhang mit den 1, 4 und 5 wird der erfindungsgemäße Aufbau einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erläutert.
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Unterhalb der Traverse 9 befindet sich ein frei abhängendes Lagergestell 11, an dem die Tretwelle 23 der Pedale 25 und 26 gelagert ist. Das Lager 18 der Tretwelle 23 ist Teil eines in seiner Gesamtheit mit 60 bezeichneten Getriebes.
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Das Lagergestell 11 umfasst zwei vertikale Schenkel 13, 14, die das Lagergestell 11 seitlich begrenzen und der Tretwelle 23 als Lager dienen. Beide Schenkel 13, 14 sind an ihrem der Traverse 9 nahen Ende mit einem Steg 15 verbunden und in etwa halber Höhe mittels einer Querstange 16 versteift.
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Die Tretwelle 23 führt durch das mittig des Lagergestells 11 angeordnete Lager 18, das an seiner Stirnwand ein Kegelzahnrad 19 trägt und mit seinem Achsstift 85 als Drehlager für die Welle 45 dient. Diese kann in Verlängerung auch die Lenkachse 28 der Lenkung abstützen und somit vor einer vertikalen Auslenkung schützen.
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Die Lenkeinrichtung 21 ist um die vertikale Lenkachse 28 schwenkbar und in der Traverse 9 bzw. den unmittelbar darunter angrenzenden Bauteilen und der Querstange 16 gelagert. Von der Lenkachse 28 erstreckt sich ein F-förmiger Ausleger 35 mit einer Radgabel 37. Die freien Enden der Radgabel 37 sind von der Radachse 40 durchsetzt und in der Radgabel 37 gelagert.
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Auf der Radachse 40 sind zwei lenkbare Räder 42, 43 angeordnet, die von der Radgabel 37 eingeschlossen und dadurch nahe der Lenkachse 28 der Lenkeinrichtung 21 positioniert sind. Auf der Radachse 40 ist nahe des rechten Rades 43 ein Kegelzahnrad 20 aufgesetzt. Die beiden vertikal ausgerichteten Kegelzahnräder 19 und 20 greifen jeweils in stirnseitig auf einer Welle 45 horizontal aufsitzende Kegelzahnräder 46, 47. Zwischen der Lenkachse 28 der Lenkeinrichtung 21 und der koaxial zur Lenkachse 28 verlaufenden Welle 45 besteht keine kraft- oder formschlüssige Verbindung, sodass die Lenkbewegung gegenüber der Pedalstellung autark ist. Die Übertragung der Pedalbewegung über die Rotation der Tretwelle 23 um die Kurbelachse 22 auf die Räder 42 und 43 erfolgt also ausschließlich über die miteinander korrespondierenden Kegelzahnräder 46, 47, 19 und 20 und ist von der Lenkung insgesamt unabhängig, weil die Welle 45 gegenüber der Lenkachse 28 der Lenkeinrichtung 21 frei rotierbar ist.
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Während der Lenkbewegung umkreist das vertikal ausgerichtete Kegelzahnrad 20 auf der Radachse 40 das horizontal auf der Welle 45 liegende untere Kegelzahnrad 47 um die Lenkachse 28 auf einer durch den Zahnkranz des Kegelzahnrades 47 verlaufenden Kreisbahn, sodass beide Kegelzahnräder 20 und 47 immer miteinander in Eingriff stehen, gleich welche Winkelstellung die Räder 42, 43 gerade einnehmen. Ebenso befindet sich das vertikale Kegelzahnrad 19 auf der Tretwelle 23 in ständigem Eingriff mit dem oberen horizontalen Kegelzahnrad 46 auf der Welle 45. Die Tretwelle 23 rotiert demnach nur um die horizontal verlaufende Kurbelachse 22 und schwenkt nicht synchron zur Fahrtrichtung, weil die Kurbelachse 22 und die Radachse 40 nicht auf einer Achslinie liegen, sondern auf zwei parallel zueinander verlaufenden Ebenen liegend, voneinander beabstandet sind und dabei die vertikale Längsachse mechanisch getrennt von der Mittelachse der vertikalen Welle 45 ist, um welche die Räder 42, 43 schwenken.
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Anstelle auf einer rotierenden Kurbelwelle können die Pedale auch auf einem linearen Tretgestänge angeordnet sein, wie dies in 6 dargestellt ist.
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Die Pedale 25 und 26 sind auf einem in der Gesamtheit mit 65 bezeichneten Pedalpendelwerk angeordnet, welches über sein zweiteiliges Hebelgestänge 66 die lineare oder um die Schwenkachse 68 der Tragplatten 67 leicht bogenförmige Tretbewegung auf die Tretwelle 23 überträgt. Der sonstige Aufbau sowie die Anordnung des Getriebes entsprechen dem der Ausführung mit Tretkurbel.
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Alternativ zu einem Zahnradgetriebe sind auch andere geeignete Übertragungsmittel austauschbare Elemente im Sinne des allgemeinen Erfindungsgedanken. Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung eines Getriebes 60a mit einem Zugtriebmittel 63 ist in 8 und 9 wiedergegeben. Hier ist das Getriebe mit Zahn- oder Kegelrädern durch ein Getriebe 60a mit Zugtriebmittel 63 in Form eines Riemens, hier ein Zahnriemen, ersetzt. Auf der Tretwelle 23 ist im Bereich der Lenkachse 28 eine obere Riemenscheibe 70 befestigt. im unteren Bereich befindet sich auf der Radachse 40 eine weitere Riemenscheibe 71. Ein Zahnriemen ist ein sehr gut geeignetes Zugtriebmittel, das sich bei einer Drehbewegung der Lenkachse zwischen den untereinander angeordneten Riemenscheiben verwinden kann, ohne von den Riemenscheiben zu springen oder deren Rotation und den Riemenlauf selbst zu sperren. Umso schmäler das Zugtriebmittel ist, umso weniger Gegenkräfte können hier auftreten. Idealerweise können hier auch Kugelketten mit entsprechenden Umlaufscheiben zum Einsatz kommen, deren Querschnitt sehr schmal ist.
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In diesem Ausführungsbeispiel ist in 9 eine besonders bevorzugte Radgabelführung dargestellt. Die Radgabel 37a ist in einem Teleskoprohr 38 aufgenommen und vertikal beweglich. Durch die Anordnung der Feder 39 im Teleskoprohr 38 und die Schraube 80 lässt sich eine Dämpfung einstellen.
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Alle beweglichen Teile insbesondere des Getriebes werden durch Verkleidungen oder Verkapselungen verdeckt, sodass Verletzungsgefahren weitestgehend ausgeschlossen werden können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrgestell
- 3
- Karosserie
- 5
- Rahmen
- 5a
- seitliches Rahmenteil
- 5b
- seitliches Rahmenteil
- 7
- Frontbügel
- 8
- Heckbügel
- 9
- Traverse
- 11
- Lagergestell
- 13
- vertikaler Schenkel von 11
- 14
- vertikaler Schenkel von 11
- 15
- Steg von 11
- 16
- Querstange von 11
- 18
- Lager für 45
- 19
- Kegelzahnrad von 60 auf 23
- 20
- Kegelzahnrad von 60 auf 40
- 21
- Lenkeinrichtung
- 22
- Kurbelachse
- 23
- Tretwelle
- 24
- Kurbel
- 25
- Pedal
- 26
- Pedal
- 28
- Lenkachse von 21
- 30
- Lenkrad
- 31
- Sitz
- 33
- Träger von 31
- 35
- F-förmiger Ausleger von 21
- 37
- Radgabel
- 37a
- Radgabel
- 38
- Teleskoprohr für 37a
- 39
- Feder in 38
- 40
- Radachse
- 42
- lenkbares Rad links
- 43
- lenkbares Rad rechts
- 45
- Welle
- 46
- Kegelzahnrad von 60 auf 45
- 47
- Kegelzahnrad von 60 auf 45
- 51
- hinteres linkes Rad
- 52
- hinteres rechtes Rad
- 54
- Radachse von 51
- 55
- Radachse von 52
- 60
- Getriebe
- 60a
- Getriebe
- 63
- Zugtriebmittel
- 65
- Pedalpendelwerk
- 66
- zweiteiliges Hebelgestänge von 65
- 67
- Tragplatte von 65
- 68
- Schwenkachse von 65
- 70
- Riemenscheibe
- 71
- Riemenscheibe
- 80
- Einstellschraube für 39
- 85
- Achsstift für 45
