DE19829750C2

DE19829750C2 - Device for moving the human body

Info

Publication number: DE19829750C2
Application number: DE19829750A
Authority: DE
Inventors: Walter Ebertz
Original assignee: Individual
Current assignee: Reck-Technik & Cokg 88422 Betzenweiler De GmbH
Priority date: 1997-07-04
Filing date: 1998-07-03
Publication date: 2002-02-28
Anticipated expiration: 2018-07-04
Also published as: DE19829750A1

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zur Bewegung des menschlichen Körpers, insbesondere an einem Fahrrad (1) oder einem Heimtrainer, vorgeschlagen, der eine gesunde Bewegung des ganzen Körpers, verbunden mit einer Leistungssteigerung, erlaubt. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zusätzlich zu einem Pedalantrieb (16) ein Handantrieb (13) vorgesehen wird, wobei die Phase der Handkurbel mit der Phase der Pedalkurbel mit konstantem Phasenversatz gekoppelt und wobei zur Anpassung der Bewegung an einen Diagonal- oder Kreuzgang der Phasenversatz der Handkurbel bezüglich der Pedalkurbel zwischen 135 DEG und 225 DEG vorgesehen ist. Die Handkurbel (13) weist hierbei einen kleineren Hebel als die Pedalkurbel (16) auf, wobei das Hebelverhältnis der Handkurbel (13) und der Pedalkurbel (16) in einem engen Intervall um den idealen Hebelverhältniswert von 1 : 1,3 körpergerecht festgelegt ist.A device for moving the human body, in particular on a bicycle (1) or an exercise bike, is proposed which allows healthy movement of the whole body combined with an increase in performance. This is achieved according to the invention in that, in addition to a pedal drive (16), a manual drive (13) is provided, the phase of the hand crank being coupled to the phase of the pedal crank with a constant phase offset and the phase offset being adapted to adapt the movement to a diagonal or cross-gear the hand crank is provided with respect to the pedal crank between 135 ° and 225 °. The hand crank (13) here has a smaller lever than the pedal crank (16), the lever ratio of the hand crank (13) and the pedal crank (16) being set in a narrow interval around the ideal lever ratio value of 1: 1.3 to suit the body.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bewegung des menschlichen Körpers nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for moving the human body according to the preamble of claim 1.

Heimtrainer oder Fahrräder weisen üblicherweise einen Pedalantrieb auf, der von einer Bedienperson betätigt wird. Diese Person sitzt in der Regel auf einem Sattel oberhalb der Pedale, wobei die Hände auf einem Lenker (im Falle eines Fahrrads) oder einer Haltestange (im Falle eines Heimtrainers) ruhen.Exercise bikes or bicycles usually have one Pedal drive that is operated by an operator. This person usually sits on a saddle above the Pedals, with hands on a handlebar (in the case of a Bicycle) or a handrail (in the case of a Exercise bikes) rest.

Während des Fahrens oder während des Trainings werden hierbei im wesentlichen die Beine bewegt. Diese Art der Bewegung ist nicht sehr ausgewogen, d. h. der Haupttrainingseffekt wirkt sich letztendes auf die Beine aus. Verschiedene Studien gehen davon aus, daß durch einseitiges Beintraining die beiden Gehirnhälften unterschiedlich aktiv sind und führen Durchblutungsstörungen an einer Hand hierauf zurück, die sich insbesondere durch ein gewisses Kribbeln und Erkalten einer Hand bei sehr vielen Radfahrern einseitig bemerkbar macht.This is done while driving or during training essentially moved the legs. This type of movement is not very balanced, d. H. the main training effect works finally get on your feet. Different studies go assume that through one-sided leg training the two Half of the brain are active and lead differently Circulatory disorders in one hand due to this especially by a certain tingling and cooling of one Hand makes one-sided noticeable in very many cyclists.

Unabhängig von den genannten Studien ist es offensichtlich, daß bei den derzeitigen Fahrrädern und Heimtrainern verstärkt die Beinmuskulatur gegenüber der übrigen Muskulatur beansprucht und trainiert wird.Regardless of the studies mentioned, it is obvious that with current bicycles and exercise bikes amplified the leg muscles compared to the rest of the muscles is stressed and trained.

Mit der DE 116 346 C oder der CH 18 019 wurde ein Hilfs- Handantrieb für Fahrräder vorgeschlagen, bei dem eine Handkurbel mit einer Pedalkurbel mechanisch gekoppelt wurde. Bei dieser Vorrichtung wurde jedoch eine Anpassung an den physiologischen Bewegungsablauf des menschlichen Körpers nicht berücksichtigt. So wird beispielsweise nicht darauf eingegangen, ob der Handantrieb gegenüber dem Fußantrieb über- oder untersetzt ist, was einer dauernden Änderung der Phasenbeziehungen zwischen der Handkurbel und der Fußkurbel entspricht.With DE 116 346 C or CH 18 019 an auxiliary Manual drive for bicycles proposed in which a hand crank with a pedal crank was mechanically coupled. With this device however, an adaptation to the physiological sequence of movements of the human body is not taken into account. So will for example, did not consider whether the manual drive is over or under the foot drive, which one constant change in the phase relationships between the Hand crank and the foot crank corresponds.

Weiterhin wurde mit der FR 597 188 ein Fahrrad mit einem Handantrieb vorgeschlagen, der über ein Stangengetriebe mit der Pedalkurbel gekoppelt ist. Hierdurch ergibt sich eine feste Phasenbeziehung zwischen der Handkurbel und der Fußkurbel, in dieser Druckschrift wurde jedoch dieser Phasenversatz so eingestellt, daß sich eine Bewegung nach Art eines Paßgängers ergibt, wobei jeweils zugleich die Hand und der Fuß einer Körperhälfte betätigt wird.Furthermore, the FR 597 188 was a bicycle with a Manual drive proposed using a rod gear the pedal crank is coupled. This results in a fixed phase relationship between the hand crank and the Foot crank, however, in this publication this was Phase offset adjusted so that a movement according to Art of a passport results, with the hand and the foot of one half of the body is operated.

Demgegenüber hat die Erfindung die Aufgabe, eine Vorrichtung vorzuschlagen, mit der eine Ganzkörperbewegung und somit auch ein Ganzkörpertraining unter Berücksichtigung des natürlichen Bewegungsablaufs des Menschen möglich ist.In contrast, the invention has the task of a device propose with which a whole body movement and thus also a full body workout taking into account the natural Human movement is possible.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Fahrrad der einleitend genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This task is based on a bike's introductory mentioned type by the characteristic features of the Claim 1 solved.

Dementsprechend wird bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung die Phase der Handkurbel mit der Phase der Pedalkurbel gekoppelt.Accordingly, in a device according to the invention the phase of the hand crank with the phase of the pedal crank coupled.

Hierbei wird ein gleichbleibender Phasenversatz zwischen der Handkurbel und der Pedalkurbel vorgesehen, d. h. es darf keine Über- oder Untersetzung zwischen dem Hand- und Fußantrieb vorliegen. Die Drehzahl oder Drehgeschwindigkeit der Handkurbel und der Fußkurbel muß stets zum Erhalt des konstanten Phasenversatzes gleich sein.Here, a constant phase shift between the Hand crank and the pedal crank provided, d. H. it is not allowed Reduction or reduction between the hand and foot drive available. The speed or rotational speed of the Hand crank and the foot crank must always be used to maintain the constant phase offset.

Dieser Phasenversatz wird erfindungsgemäß in einem Winkelintervall zwischen 135° und 225°, bevorzugt auf einen Wert von 180°, eingestellt. Hierdurch ergibt sich eine Synchronisation der Hand- bzw. Fußbewegung, die dem gegenläufigen Rhythmus entspricht, wie er beim Laufen oder Gehen natürlicherweise im sogenannten Diagonal- oder Kreuzgang stattfindet.According to the invention, this phase shift is in one Angular interval between 135 ° and 225 °, preferably to one Value of 180 °. This results in a Synchronization of the hand or foot movement that the opposite rhythm corresponds to how it is when running or Go naturally in the so-called diagonal or Cloister takes place.

Außerdem wird erfindungsgemäß das Verhältnis der Hebel der Handkurbel zur Pedalkurbel körpergerecht eingestellt. Hierdurch lassen sich der Bewegungsradius und die entsprechenden Kraftverhältnisse zwischen Hand- und Fußantrieb anpassen. Das Hebelverhältnis wird hierbei in einem engen Intervall um den idealen Hebelverhältniswert 1 : 1,3 körpergerecht festgelegt. Innerhalb dieses Intervalls hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäße Antriebskopplung besonders effektiv ist. Besonders vorteilhaft hat sich, wie oben angeführt, hierbei das Hebelverhältnis von 1 : 1,3 erwiesen.In addition, the ratio of the levers of the invention Hand crank to the pedal crank adjusted to fit the body. This allows the range of motion and the corresponding force ratios between hand and Adjust foot drive. The leverage ratio is here in a narrow interval around the ideal leverage ratio 1: 1.3 set to fit the body. Within that interval has been shown that the drive coupling according to the invention is particularly effective. How has been particularly advantageous Cited above, here the leverage ratio of 1: 1.3 proved.

Die Kopplung der Handkurbel an den Pedalantrieb der Füße mit konstantem Phasenersatz bewirkt zugleich, daß der Drehsinn der Handkurbel mit dem Drehsinn des Pedalantriebs gleich gerichtet ist.The coupling of the hand crank to the pedal drive of the feet with constant phase replacement also causes the sense of rotation the crank handle with the direction of rotation of the pedal drive is directed.

Diese Kopplung der Handkurbel an den Pedalantrieb der Füße kann in einer besonderen Ausführungsform durch ein Kegelradgetriebe mit einer Antriebswelle, über ein Zahnriemen- oder Kettengetriebe oder aber auch über eine Kurbelwelle mit Pleuelstange vorgenommen werden. Diese vier Kopplungsmethoden stellen beispielhafte Ausführungsvarianten dar, die mit vergleichsweise wenig Aufwand realisierbar sind.This coupling of the hand crank to the pedal drive of the feet can in a special embodiment by a Bevel gear with a drive shaft, over a Toothed belt or chain gear or even via one Crankshaft with connecting rod. These four Coupling methods provide exemplary design variants are that can be realized with comparatively little effort.

Denkbar wäre jedoch auch eine hydraulische oder pneumatische Kopplung der Handkurbel mit der Fußkurbel. Derartige Antriebskopplungen erlauben eine größere Flexibilität der Anordnung von Handkurbel zur Fußkurbel. Insbesondere können verstellbare Vorrichtungen vorgesehen werden, wobei der Antrieb über entsprechende Schlauchleitungen gekoppelt ist.However, a hydraulic or pneumatic would also be conceivable Coupling the hand crank with the foot crank. such Drive couplings allow greater flexibility of the Arrangement from hand crank to foot crank. In particular can adjustable devices are provided, the Drive is coupled via appropriate hose lines.

Insbesondere läßt sich eine hydraulische oder pneumatische Antriebskopplung in ein Trainingsgerät, beispielsweise einen sogenannten Heimtrainer integrieren, da in diesen Antriebskreislauf zugleich ein Regelventil eingebaut werden kann, mittels dem der hydraulische oder pneumatische Widerstand veränderbar ist. Durch Veränderung dieses Widerstands kann der Belastungsgrad des trainierenden Körpers eingestellt werden, wodurch anderweitige Maßnahmen zu diesem Zweck entfallen können.In particular, a hydraulic or pneumatic Drive coupling in a training device, for example one integrate so-called exercise bikes, because in these Drive circuit, a control valve can be installed at the same time can, by means of which the hydraulic or pneumatic Resistance is changeable. By changing this Resistance can be the level of stress on the exercising body be discontinued, resulting in other measures to this Purpose can be omitted.

Zu einer besonderen Weiterbildung der Erfindung kann die vom sich bewegenden Körper erbrachte Leistung beispielsweise durch eine Erfassung der Durchflußmenge im Antriebskreislauf pro Zeiteinheit beispielsweise mit einem elektronischen System bestimmt werden, wobei der z. B. mit einer Drossel vorgegebene Strömungswiderstand zu berücksichtigen ist. Diese Leistung kann dann falls erwünscht in einer Anzeige dargestellt werden.For a special development of the invention, the moving body for example by recording the flow rate in the drive circuit per time unit, for example with an electronic one System are determined, the z. B. with a throttle specified flow resistance must be taken into account. This If desired, performance can then be shown in an advertisement being represented.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Handantrieb sowie die Kopplung mit dem Pedalantrieb wenigstens teilweise zentral in den Rahmen integriert. Zum einen wird hierdurch die Stabilität des Rahmend erhöht. Zum anderen ergibt sich somit eine ansehnliche äußere Form einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.In a preferred embodiment of the invention, the Manual drive and coupling with the pedal drive at least partially integrated centrally in the frame. To the this increases the stability of the frame end. To the others thus have a handsome outer shape device according to the invention.

Vorteilhafterweise wird bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung eine feste Halterung, die im Rahmen integriert ist, für die Handkurbel vorgesehen. Hierdurch ist es möglich, mit vollem Krafteinsatz die Handkurbel zu betätigen, wodurch sich ein spürbarer Leistungszuwachs ergibt. Advantageously, in an inventive Device a fixed bracket that is integrated into the frame is intended for the hand crank. This makes it possible to operate the hand crank with full force, whereby there is a noticeable increase in performance.

Leistungssteigerungen zwischen 20% und 30% gegenüber dem reinen Pedalantrieb sind ohne weiteres möglich.Performance increases between 20% and 30% over that pure pedal drives are easily possible.

Um eine derartige feste Halterung für die Handkurbel zu verwirklichen, bedarf es in der Ausführung als Fahrrad einer handunabhängigen Lenkung. Eine solche handunabhängige Lenkung ist in verschiedenen Formen denkbar. Ausführungsformen, bei denen die Lenkung über die Neigung gegenüber der Senkrechten aktiv wird, sind hierbei ebenso vorstellbar, wie Systeme, die eine Verdrehung des Körpers um seine Körperachse für die Lenkung ausnutzen.To such a fixed bracket for the hand crank realize, one needs in the execution as a bicycle hand-independent steering. Such a hand-independent steering is conceivable in different forms. Embodiments, at which the steering over the inclination to the vertical becomes active here, as well as systems that a twisting of the body around its body axis for the Take advantage of steering.

In einer bewährten Ausführungsform der Erfindung wird die Lenkung an eine Sattelbewegung, insbesondere an eine Satteldrehung gekoppelt.In a proven embodiment of the invention, the Steering to a saddle movement, in particular to a Saddle rotation coupled.

Eine Möglichkeit einer solchen Lenkkopplung besteht darin, daß ein Stangen- oder Seilzuggetriebe zwischen dem Vorderrad und einem drehbaren Sattel angeordnet wird. Ein derartiges Stangengetriebe, das je nach Bedarf auch ein Übersetzungsverhältnis zwischen der Drehbewegung des Sattels und der Lenkbewegung des Vorderrads beinhalten kann, dreht mit dem Verdrehen des Sattels das Vorderrad in die gewünschte Richtung, so daß eine entsprechende Kurvenfahrt eingeleitet wird. Das Fahren mit einem solchen Fahrrad muß zwar insgesamt neu gelernt werden, hat sich jedoch in der Praxis nach einigen Übungsstunden als ohne weiteres durchführbar erwiesen.One way of such a steering coupling is that a rod or cable gear between the front wheel and a rotatable saddle is arranged. Such a thing Rod gearbox, which depending on your needs Gear ratio between the rotation of the saddle and may include the steering movement of the front wheel rotates by turning the saddle the front wheel into the desired one Direction so that a corresponding cornering is initiated becomes. Riding with such a bike must be overall has to be learned again, however, has changed in practice few hours of practice as easily feasible proved.

In einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird die Lenkung mit der Handkurbel gekoppelt. Dies ermöglicht eine Fahrweise bei einem Fahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Antrieb, die der Lenkbewegung bisheriger Fahrräder entspricht.In another embodiment of the invention, the Steering coupled to the hand crank. This enables one Driving style in a vehicle with an inventive Drive, the steering movement of previous bicycles equivalent.

Zur Realisierung einer solchen Lenkung wird bevorzugt ein drehbares Kurbelgehäuse für die Handkurbel vorgesehen. Dieses Kurbelgehäuse wird dabei so an die lenkenden Räder des Fahrzeugs angekoppelt, daß eine Drehung des Kurbelgehäuses einem Lenkeinschlag des entsprechenden Rades bzw. der Räder entspricht.To implement such a steering, a is preferred rotatable crankcase provided for the hand crank. This The crankcase is attached to the steering wheels of the Vehicle coupled that rotation of the crankcase a steering lock of the corresponding wheel or wheels equivalent.

In einer einfachen Ausführungsform der Erfindung bei einem Fahrrad wird beispielsweise die Handkurbel starr mit der drehbaren Lenkgabel eines Fahrrads verbunden. Dies setzt jedoch voraus, daß die Drehachse der Lenkgabel und der Handkurbel gleich ist, was beispielsweise mit einem Kettenantrieb zwischen Handkurbel und Pedalkurbel realisierbar ist.In a simple embodiment of the invention in one For example, the hand crank is rigid with the bicycle rotatable steering fork of a bicycle connected. This sets however, that the axis of rotation of the steering fork and the Hand crank is the same, for example, with a Chain drive between hand crank and pedal crank is feasible.

Je nach Kopplung zwischen Handkurbel und Pedalkurbel, beispielsweise mittels einer Welle und entsprechenden Kegelradgetrieben ist es weniger aufwendig, wenn die Handkurbel bzw. deren Kurbelgehäuse und die Lenkgabel um Drehachsen drehbar sind, die unter einem gewissen Winkel zueinander geneigt sind. In diesem Fall kann die Kopplung der Lenkbewegung an die Drehung des Handkurbelgehäuses über eine Verbindung vorgesehen werden, die eine entsprechende Umlenkung der Drehbewegung des Kurbelgehäuses in die Drehbewegung der Lenkgabel bewerkstelligt. Dies kann beispielsweise über gelenkige Verbindungen mit Längenausgleich, einen Seilzug mit Umlenkpunkten oder dergleichen erfolgen.Depending on the coupling between hand crank and pedal crank, for example by means of a shaft and corresponding Bevel gear it is less expensive if the Hand crank or its crankcase and the steering fork around Rotational axes are rotatable at a certain angle are inclined towards each other. In this case, the coupling of the Steering movement to the rotation of the crankcase via a Connection should be provided that has a corresponding Deflection of the rotary movement of the crankcase in the Rotation movement of the steering fork accomplished. This can for example via articulated connections with Length compensation, a cable with deflection points or the like.

In einer besonderen Weiterbildung der Erfindung wird eine Sattellenkung wie oben angeführt mit einer ebenfalls o. a. Handkurbellenkung kombiniert. Hierdurch kann insbesondere beim Handeinsatz mit hohem Kraftaufwand das Gleichgewicht besser gehalten werden, da unbeabsichtigte Lenkbewegungen der Handkurbel durch diese Sattellenkung zu vermeiden sind. Die beabsichtigte Lenkung durch Handkurbel und Sattel kommt hierbei wiederum der natürlichen Bewegung entgegen. In a special development of the invention, a Saddle steering as mentioned above with an also o. Combined crank steering. This can in particular when using the hand with great effort the balance be held better because of unintended steering movements of the Hand crank should be avoided by this saddle steering. The intended steering comes from the hand crank and saddle this in turn counteracts natural movement.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Schaltung und/oder die Bremse so ausgebildet, daß sie von den Handgriffen der Handkurbel aus zu bedienen sind. Dies erhöht den Fahrkomfort, sowie es sich bei herkömmlichen Fahrrädern bereits bewährt hat.In a preferred embodiment of the invention, the Circuit and / or the brake designed so that it from the Handles of the hand crank are to be operated. This increases the ride comfort, as is the case with conventional bicycles has already proven itself.

Weiterhin ist es von Vorteil, die Handgriffe der Handkurbel nicht rechtwinklig bezüglich der Längsachse der Vorrichtung, sondern unter einem Winkel < 90°, vorzugsweise nach innen geneigt, anzuordnen. Dies ermöglicht eine bequemere Handhaltung und somit ein ermüdungsfreieres Fahren.It is also advantageous to use the handles of the hand crank not at right angles to the longitudinal axis of the device, but at an angle <90 °, preferably inwards inclined to arrange. This enables a more convenient Posture of the hand and therefore less tiring driving.

Der Winkel zwischen den Handgriffen und der Längsachse der Vorrichtung wird vorteilhafterweise in einem Intervall zwischen 10° und 80°, beispielsweise mit ca. 30° vorgesehen.The angle between the handles and the longitudinal axis of the Device is advantageously in an interval between 10 ° and 80 °, for example at about 30 °.

In einer Weiterbildung der Erfindung wird der Sattel beweglich gelagert. Die bewegliche Sattellagerung ermöglicht eine freiere Bewegung des Beckens und somit einer Wirbelsäulenbewegung, wie sie der natürlichen Gehbewegung nahekommt. Zugleich wird ein derart beweglicher Sattel bequemer, da Relativbewegungen und somit Reibungen zwischen dem Sattel und dem entsprechend aufsitzenden Körperteil vermieden werden.In a development of the invention, the saddle movably mounted. The movable saddle bearing enables a more free movement of the pelvis and therefore one Spinal movement, like the natural walking movement comes close. At the same time, such a flexible saddle more convenient because of relative movements and thus friction between the saddle and the correspondingly seated body part be avoided.

In einer besonderen Weiterbildung dieser Ausführungsform wird der Sattel über eine elastische Halterung, beispielsweise einen Gummiklotz beweglich gelagert. Eine solche Lagerung ist mit wenig Aufwand zu realisieren und ermöglicht eine Beweglichkeit mit maximaler Anzahl von Freiheitsgraden. Denkbar wären jedoch auch Sattellagerungen, bei denen der Sattel über eine oder mehrere Drehachsen, gegebenenfalls gegen Rückstellelemente beweglich ist.In a special development of this embodiment the saddle via an elastic bracket, for example a rubber block movably mounted. Such storage is to implement with little effort and enables a Mobility with a maximum number of degrees of freedom. However, saddle bearings in which the Saddle over one or more axes of rotation, if necessary is movable against restoring elements.

In einem besonderen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der Abstand zwischen der Handkurbel und der Pedalkurbel variabel vorgesehen. Hierdurch ist die erfindungsgemäße Vorrichtung an unterschiedliche Körperverhältnisse und Körpergrößen anpaßbar. Zum gleichen Zweck empfiehlt es sich, die Neigung und/oder den Abstand der Handkurbel in Bezug zum Sattel variabel zu gestalten.In a special embodiment of the invention the distance between the hand crank and the pedal crank variably provided. This is the inventive Device to different body conditions and Body sizes adjustable. For the same purpose, it is recommended the inclination and / or the distance of the hand crank in relation to To design the saddle variably.

Für bestimmte Anwendungen, beispielsweise für das Training mit Ergometern, insbesondere auch für therapeutische Zwecke, ist es sinnvoll, eine Rückwärtsbewegung unter Belastung vorzusehen.For certain applications, for example for training with ergometers, especially for therapeutic purposes, it makes sense to move backward under stress provided.

In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird zusätzlich ein Motor für die Vorrichtung vorgesehen. In diesem Fall ist die Vorrichtung als therapeutisches Bewegungsgerät, z. B. für krankengymnastische Zwecke oder zur Therapie von Bewegungsstörungen verwendbar.In a special embodiment of the invention in addition, a motor is provided for the device. In in this case the device is considered therapeutic Movement device, e.g. B. for physiotherapy purposes or Therapy of movement disorders can be used.

Aus den bisherigen Ausführungen geht bereits hervor, daß eine erfindungsgemäße Vorrichtung für viele Anwendungszwecke geeignet ist. Sie eignet sich insbesondere als Antrieb für Spielzeug wie Dreiräder, Kettcars, etc., für sonstige personengetriebenen Fahrzeuge, beispielsweise Fahrräder, auch Tandemfahrräder, Liegeräder, Tretboote, Gleitschirm- oder Drachenantriebe mit Propeller, etc. oder bei feststehenden Trainingsgeräten wie Heimtrainern, etc. sowie als Therapiegerät.From the previous statements it is already clear that a Device according to the invention for many applications suitable is. It is particularly suitable as a drive for Toys such as tricycles, kettcars, etc., for others people-powered vehicles, such as bicycles, too Tandem bicycles, recumbent bikes, pedal boats, paragliders or Kite drives with propellers, etc. or with fixed ones Training equipment such as exercise bikes, etc. as well as Therapy device.

Ein erfindungsgemäßes Fahrrad kann in bekannter Weise mit einer Nabenschaltung und/oder einer Kettenschaltung versehen werden. In Verbindung mit einer Nabenschaltung ist die dabei geläufige Rücktrittbremse von Vorteil. Ein dem Rücktritt des Fußpedals entsprechender Mechanismus in der Handkurbel zum Bremsen wäre ohne weiteres denkbar und von Vorteil.A bicycle according to the invention can be used in a known manner a hub gear and / or a derailleur become. This is included in connection with a hub gear Common coaster brake is an advantage. A resignation of the Mechanism in the hand crank for the foot pedal Braking would be easily conceivable and an advantage.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand der Figuren nachfolgend näher erläutert.An embodiment of the invention is in the drawing shown and will be explained in more detail below with reference to the figures explained.

Im einzelnen zeigenShow in detail

Fig. 1 eine Ausführung eines erfindungsgemäßen Fahrrads in der Seitenansicht, Fig. 1 shows an embodiment of a bicycle according to the invention in side view,

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform der Erfindung, Fig. 2 shows a second embodiment of the invention,

Fig. 3 einen Querschnitt durch ein Kegelradgetriebe zwischen einer Handkurbel und einer Antriebswelle, Fig. 3 shows a cross section through a bevel gear between a hand crank and a drive shaft,

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Anordnung gemäß Fig. 3, Fig. 4 is a plan view of the arrangement according to FIG. 3,

Fig. 5 einen Querschnitt durch ein Kegelradgetriebe zur Ankopplung einer Antriebswelle an den Pedalantrieb, Fig. 5 shows a cross section through a bevel gear for coupling a drive shaft to the drive pedal,

Fig. 6 eine Seitenansicht der Anordnung gemäß Fig. 5, Fig. 6 is a side view of the arrangement according to FIG. 5,

Fig. 7 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Antrieb mit Handkurbel und Pedalen, Fig. 7 is a plan view of an inventive drive with a crank handle and pedals,

Fig. 8 eine Seitenansicht auf ein Stangengetriebe zur Kopplung zwischen Sattel und Lenkung mit Hebelübersetzung, Fig. 8 is a side view of a pinion gear for coupling between the seat and steering with lever transmission,

Fig. 9a eine teilweise geschnittene Darstellung durch ein Stangengetriebe gemäß Fig. 8, FIG. 9a is a partially sectioned view through a pinion gear shown in FIG. 8,

Fig. 9b einen Querschnitt durch eine Anordnung gemäß Fig. 8, Fig. 9b is a cross-section through an arrangement according to FIG. 8,

Fig. 10a eine Seitenansicht auf ein Fahrrad mit Sattellenkung ohne Hebelübersetzung, FIG. 10a is a side view of a bicycle saddle with a steering without leverage,

Fig. 10b eine Detaildarstellung einer Sattellenkung gem. Fig. 9a, Fig. 10b is a detailed view of a saddle according steering. Fig. 9a,

Fig. 11 eine Seitenansicht auf ein Fahrrad mit Handlenkung, Fig. 11 is a side view of a bicycle with manual steering,

Fig. 12 eine Schnittdarstellung einer drehbar gelagerten Handkurbel Fig. 12 is a sectional view of a rotatably mounted hand crank

Fig. 13 eine Schnittdarstellung der mechanischen Verbindung zwischen Lenkgabel und Handantrieb, Fig. 13 is a sectional view of the mechanical connection between the steering fork and manual drive,

Fig. 14 eine Draufsicht auf eine Handkurbel mit gewinkelt angeordneten Handgriffen, Fig. 14 is a plan view of a winch with angled arranged handles,

Fig. 15 eine schematische Schnittdarstellung der Lagerung der Handgriffe, Fig. 15 is a schematic sectional view of the mounting of the handles,

Fig. 16a eine schematische Darstellung einer hydraulischen Kopplung zwischen Handantrieb und Fußantrieb mit Hydraulikzylinder, FIG. 16a is a schematic representation of a hydraulic coupling between the hand drive and with a foot drive hydraulic cylinder,

Fig. 16b eine schematische Kopplung zwischen Handantrieb und Fußantrieb mit Zahnradpumpen, Fig. 16b shows a schematic coupling between the hand drive and with a foot drive gear pumps,

Fig. 17 eine Seitenansicht eines Heimtrainers mit verstellbarer Position des Handantriebs. Fig. 17 is a side view of an exercise bike with adjustable position of the hand drive.

Fig. 18 eine Seitenansicht eines Kinderfahrrads entsprechend einem herkömmlichen Dreirad und Fig. 18 is a side view of a children's bike according to a conventional tricycle and

Fig. 19 einen Teilschnitt eines Kinderfahrrads gem. Fig. 18 in der Draufsicht. Fig. 19 is a partial section of a children's bike acc. Fig. 18 in top view.

Das Fahrrad 1 gemäß Fig. 1 weist die üblichen Bauteile eines Fahrrads auf, d. h. einen Rahmen 2 mit Sattel 3, zwei Laufräder 4, 5 sowie einen durch ein schematisch dargestelltes Kettenrad 6 angedeuteten Pedalantrieb. Anstelle der üblichen Lenkstange ist vorliegend jedoch eine Halterung 7 für einen Handkurbelantrieb vorhanden, der über eine mit gestrichelten Linien dargestellte Antriebskette 8 mit dem Pedalantrieb gekoppelt ist.The bicycle 1 according to FIG. 1 has the usual components of a bicycle, ie a frame 2 with a saddle 3 , two running wheels 4 , 5 and a pedal drive indicated by a schematically represented chain wheel 6 . Instead of the usual handlebar, however, there is a holder 7 for a hand crank drive, which is coupled to the pedal drive via a drive chain 8 shown with dashed lines.

In der Darstellung gemäß Fig. 2 ist der Fußantrieb mit dem Kettenrad 6, dem Pedal 9, dem Kettenritzel 10 sowie der Antriebskette 11 näher veranschaulicht. Die Halterung 12 für einen Handkurbelantrieb 13 ist vorliegend durch ein fest in den Rahmen 2 des Fahrrads 1 integriertes Rohr realisiert. Am oberen Ende der Halterung 12 befindet sich ein Kegelradgetriebe 14, das den Handkurbelantrieb über eine in Fig. 2 nicht näher dargestellte Antriebswelle mit einem Kegelradgetriebe 15 im Bereich des Pedalantriebs 16 koppelt.In the illustration according to Fig. 2 of the foot drive with the chain wheel 6, the pedal 9, the sprocket 10 and the drive chain 11 is illustrated in more detail. The holder 12 for a hand crank drive 13 is realized in the present case by a tube which is firmly integrated into the frame 2 of the bicycle 1 . At the upper end of the holder 12 there is a bevel gear 14 , which couples the hand crank drive to a bevel gear 15 in the area of the pedal drive 16 via a drive shaft (not shown in FIG. 2).

Ein Lenkmechanismus 17, der im wesentlichen ein Stangengetriebe 18 beinhaltet, ist in Fig. 2 ebenfalls erkennbar. Der Sattel 3 ist drehbar gelagert, wobei zwei Lenkzapfen 19 an der Sattelwelle 20 jeweils einen an einer Drehachse 21 drehbar aufgehängten Lenkhebel 22 betätigen. Im unteren Bereich ist am Lenkhebel 22 jeweils eine Lenkstange 23 gelenkig angebracht, die ebenfalls gelenkig an der Vordergabel 24 des Fahrrads 1 befestigt sind. Die Lenkstangen 23a/b sind mit einer Längenverstellung 25 für eine entsprechende Justierung der Lenkvorrichtung 17 ausgerüstet. Eine Rückholfeder 38 sorgt für die selbsttätige Rückstellung des Lenkhebels 22 und somit für einen Geradeauslauf in Ruhestellung. A steering mechanism 17 , which essentially includes a rod gear 18 , can also be seen in FIG. 2. The saddle 3 is rotatably supported, two steering pins 19 on the saddle shaft 20 each actuating a steering lever 22 which is rotatably suspended on an axis of rotation 21 . In the lower area, a steering rod 23 is articulated to the steering lever 22 , which is also articulated to the front fork 24 of the bicycle 1 . The handlebars 23 a / b are equipped with a length adjustment 25 for a corresponding adjustment of the steering device 17 . A return spring 38 ensures the automatic return of the steering lever 22 and thus for straight running in the rest position.

Der Handkurbelantrieb 13 umfaßt zwei Kurbeln 26a/b mit Handgriffen 27a/b. Insbesondere in Fig. 3 ist erkennbar, daß die beiden Kurbeln 26a/b im Innern des Kegelradgetriebes 14 miteinander verbunden sind und über verschiedene Kugellager 28a/b, 29a/b drehbar gelagert sind. Zwei Kegelzahnräder 30, 31 stehen miteinander in Eingriff, so daß die Drehbewegung der Handkurbeln 26a/b auf eine Antriebswelle 32, die fest mit dem Kegelzahnrad 31 verbunden ist, übertragen wird. Die Antriebswelle 32 ist über zwei Kugellager 44, 45 am Kegelrad 31 und 33 drehbar gelagert und steht senkrecht zur Drehachse A des Handkurbelantriebs 13.The hand crank drive 13 comprises two cranks 26 a / b with handles 27 a / b. In particular in Fig. 3 it can be seen that the two cranks 26 a / b are connected to each other inside the bevel gear 14 and are rotatably supported by different ball bearings 28 a / b, 29a / b. Two bevel gears 30 , 31 are in engagement with one another, so that the rotary movement of the hand cranks 26 a / b is transmitted to a drive shaft 32 which is fixedly connected to the bevel gear 31 . The drive shaft 32 is rotatably mounted on the bevel gear 31 and 33 via two ball bearings 44 , 45 and is perpendicular to the axis of rotation A of the hand crank drive 13 .

Diese Antriebswelle 32 ist an ihrem anderen Ende wiederum mit einem Kegelzahnrad 33 versehen, das seinerseits mit einem weiteren Kegelzahnrad 34 in Eingriff steht. Das Kegelzahnrad 34 ist mit einer Tretachse 35 des Pedalantriebs 16 verbunden. Die Tretachse 35 ist an ihren beiden Enden mit den Pedalkurbeln 36a/b verbunden und über Tretlager 37a/b im Rahmen 2 des Fahrrads drehbar gelagert. Die Kegelzahnräder 30, 31 bzw. 33, 34 der Kegelradgetriebe 14, 15 sind so angeordnet, daß der Drehsinn des Handkurbelantriebs 13 des Pedalantriebs 16 gleichgerichtet ist.This drive shaft 32 is in turn provided at its other end with a bevel gear 33 , which in turn is in engagement with a further bevel gear 34 . The bevel gear 34 is connected to a pedal axis 35 of the pedal drive 16 . The pedal axis 35 is connected at both ends to the pedal cranks 36 a / b and rotatably supported in the frame 2 of the bicycle by means of pedal bearings 37 a / b. The bevel gears 30 , 31 and 33 , 34 of the bevel gear 14 , 15 are arranged so that the direction of rotation of the hand crank drive 13 of the pedal drive 16 is rectified.

Weiterhin werden die Kegelradgetriebe 14, 15 so montiert, daß sich eine um 180° versetzte Bewegung des Handkurbelantriebs 13 im Bezug zum Pedalantrieb 16 ergibt. Dies ist insbesondere in Fig. 7 erkennbar. Anhand dieser Figur ist ohne weiteres ersichtlich, daß zeitgleich mit dem Niederdrücken der linken Handkurbel 26a am Handgriff 27a die rechte Pedalkurbel 36b mit dem Pedal 9b abwärts gedrückt wird. Ebenso werden zugleich die Handkurbel 26b mit dem Handgriff 27b und die Fußkurbel 36a mit Pedal 9a betätigt. Auf diese Weise ergibt sich eine diagonale Belastung zwischen Hand- und Fußantrieb, die eine dem natürlichen Gehen bzw. Laufen ähnliche Körperbewegung hervorruft. Diese Bewegung entspricht dem physiologischen Diagonal- oder Kreuzgang.Furthermore, the bevel gear 14 , 15 are mounted so that there is a 180 ° offset movement of the hand crank drive 13 in relation to the pedal drive 16 . This can be seen in particular in FIG. 7. From this figure it is readily apparent that the right pedal crank 36 b is pressed down with the pedal 9 b simultaneously with the depression of the left crank handle 26 a on the handle 27 a. Likewise, the crank handle 26 b is operated with the handle 27 b and the crank handle 36 a with the pedal 9 a. In this way there is a diagonal load between the hand and foot drive, which causes a body movement similar to natural walking or running. This movement corresponds to the physiological diagonal or cloister.

Der Lenkmechanismus 17 ist anhand den Fig. 8, 9a und 9b näher veranschaulicht. Insbesondere in Fig. 9a ist erkennbar, wie die Sattelwelle 20 mit einem Kugellager 39 drehbar in der Sattelbüchse 42 gelagert ist. Am unteren Ende ist die Sattelwelle 20 über ein Gleitlager, z. B. eine Kunststoffbüchse 43, im Rahmenrohr 40 gelagert. Die Drehachsen 21a/b sind ebenfalls am Rahmenrohr 40 fest angebracht, z. B. verschweißt. In den Drehachsen 21a/b sind die Lenkhebel 22a/b drehbar aufgehängt. Sie werden über die Lenkzapfen 19a/b beim Drehen des Sattelwelle 20 ausgelenkt. Hierdurch werden die Lenkstangen 23a, b, die an die Lenkhebel 22a/b angelenkt sind, betätigt. Verschiedene Bohrungen 41 sind für die Befestigung der Lenkstangen 23a/b in jedem Lenkhebel 22a/b vorgesehen. Hierdurch läßt sich je nach Bedarf das Übersetzungsverhältnis zwischen der Auslenkung des Lenkzapfens 19a/b zur Auslenkung der Lenkstange 23a/b variieren und nach den Wünschen des Fahrers einstellen.The steering mechanism 17 is illustrated in more detail with reference to FIGS. 8, 9a and 9b. In particular in FIG. 9 a it can be seen how the saddle shaft 20 is rotatably mounted in the saddle sleeve 42 with a ball bearing 39 . At the lower end, the saddle shaft 20 is a slide bearing, for. B. a plastic sleeve 43 , stored in the frame tube 40 . The axes of rotation 21 a / b are also firmly attached to the frame tube 40 , for. B. welded. The steering levers 22 a / b are rotatably suspended in the axes of rotation 21 a / b. They are deflected via the steering pins 19 a / b when turning the saddle shaft 20 . As a result, the handlebars 23 a, b, which are hinged to the steering levers 22 a / b, are actuated. Different bores 41 are provided for fastening the handlebars 23 a / b in each steering lever 22 a / b. As a result, the transmission ratio between the deflection of the steering pin 19 a / b to the deflection of the handlebar 23 a / b can be varied and adjusted according to the wishes of the driver.

In Fig. 9b ist insbesondere erkennbar, daß die Lenkstangen 23a/b sich kreuzen, bevor sie zur Vordergabel 24 geführt werden. Auf diese Weise wird die Drehrichtung der Sattelwelle 20 gleichgerichtet mit der Drehrichtung der Vordergabel 24, d. h. bei einer Drehung der Hüfte nach rechts dreht sich die Vordergabel 24 und somit das Vorderrad 5 ebenfalls nach rechts. Ohne das Kreuzen der Lenkstangen 23a/b würde die Vordergabel 24 genau in die entgegengesetzte Richtung drehen, wie die Sattelwelle 20.In Fig. 9b it can be seen in particular that the handlebars 23 a / b cross before they are guided to the front fork 24 . In this way, the direction of rotation of the saddle shaft 20 is rectified with the direction of rotation of the front fork 24 , ie when the hip is turned to the right, the front fork 24 and thus the front wheel 5 also turn to the right. Without crossing the handlebars 23 a / b, the front fork 24 would rotate in exactly the opposite direction as the saddle shaft 20 .

In den Fig. 10a und 10b ist eine andere Variante einer Sattellenkung dargestellt, die ohne das Übersetzungsgetriebe mit Hilfe der Lenkhebel 22 arbeitet. In diesem Fall sind die Lenkstangen 23a und 23b, von denen in der Darstellung gem. Fig. 10a nur die vordere Lenkstange 23a sichtbar ist, unmittelbar an der Sattelwelle 20 angelenkt. Durch den Fortfall der Lenkhebel 22 erübrigt sich hierbei eine Überkreuzung der Lenkstangen 23a/b. In Fig. 10b ist eine Möglichkeit zur Anlenkung der Lenkstangen 23a/b an die Sattelwelle 20 dargestellt. Hierbei sind an den Lenkzapfen 19a, b sogenannte Winkelgelenke 86a, b angebracht, die mit den Lenkstangen 23a, b zu verbinden, beispielsweise zu verschrauben, sind. Die Winkelgelenke 86a, b können beispielsweise in Form von Kugelkopfgelenken ausgebildet sein.In FIGS. 10a and 10b shows another variant of a fifth wheel steering system is shown, which operates without the transmission gear by means of the steering lever 22. In this case, the handlebars 23 a and 23 b, of which according to the illustration. Fig. 10a only the front handlebar 23 a is visible, articulated directly on the saddle shaft 20 . Due to the elimination of the steering levers 22, there is no need to cross the steering rods 23 a / b. In Fig. 10b is a possibility of articulation of the steering rods 23 is a / b shown in the fifth shaft 20. In this case, so-called angle joints 86 a, b are attached to the steering pins 19 a, b, which are to be connected, for example screwed, to the steering rods 23 a, b. The angle joints 86 a, b can be designed, for example, in the form of ball-and-socket joints.

Das Fahrrad gemäß Fig. 11 umfaßt ein drehbar gelagertes Kurbelhäuse 50 für den Handkurbelantrieb 13. Eine nachfolgend näher erläuterte mechanische Kopplung 51 mit der Lenkgabel 52 ermöglicht eine Lenkung des Fahrrads 1 über den Handkurbelantrieb 13. In dieser Darstellung ist weiterhin sehr gut erkennbar, daß die Phase des Pedalantriebs 16 um ca. 180° gegenüber dem Handantrieb 13 versetzt ist.The bicycle according to Fig. 11 comprises a rotatably mounted Kurbelhäuse 50 for the winch drive 13. A mechanical coupling 51, explained in more detail below, with the steering fork 52 enables the bicycle 1 to be steered via the hand crank drive 13 . In this illustration, it is also very clearly recognizable that the phase of the pedal drive 16 is offset by approximately 180 ° with respect to the manual drive 13 .

Die drehbare Ausführung des Kurbelgehäuses 50 der Handkurbel 53 geht insbesondere aus Fig. 12 hervor. Zwei Kugellager 54, 55 ermöglichen die Drehbarkeit des Kurbelgehäuses 50. Im Inneren des Kurbelgehäuses ist das Kegelradgetriebe 14 wie vorbeschrieben angeordnet.The rotatable design of the crankcase 50 of the hand crank 53 is shown in particular in FIG. 12. Two ball bearings 54 , 55 enable the crankcase 50 to be rotated. The bevel gear 14 is arranged in the interior of the crankcase as described above.

Die Kopplung 51 zwischen Kurbelgehäuse 50 und Lenkgabel 52 ist in Fig. 13 vergrößert dargestellt. Am Kurbelgehäuse 50 ist ein Rohrstutzen 56 befestigt, in den ein Kolben 57 verschiebbar eingelegt ist. Der Kolben 57 ist mit einer Ausnehmung 58 versehen, die teilweise die Form einer Kugeloberfläche aufweist.The coupling 51 between the crankcase 50 and the steering fork 52 is shown enlarged in FIG. 13. On the crankcase 50 , a pipe socket 56 is attached, in which a piston 57 is slidably inserted. The piston 57 is provided with a recess 58 which partially has the shape of a spherical surface.

In die Ausnehmung 58 ist ein Kugelkopf 59 eines Lenkzapfens 60 eingelegt, der in eine Hülse 61 eingeschraubt ist. Die Hülse 61 ist verschiebbar an einem Ausleger 62 eines Lenkerrohres 63 befestigt. Mit einer Vorrichtung 51 läßt sich eine Drehung des Kurbelgehäuses 50 mit einer Drehung der Lenkgabel 52 koppeln, obwohl die Drehachsen unter einem Winkel γ stehen. Durch die Verschiebbarkeit des Kolbens 57 sowie der Hülse 61 in Verbindung mit der gelenkigen Ausbildung der Ausnehmung 58 mit dem Kugelkopf 59 kann ein entsprechender Längenausgleich in allen notwendigen Richtungen erfolgen.A ball head 59 of a steering pin 60 is inserted into the recess 58 and is screwed into a sleeve 61 . The sleeve 61 is slidably attached to a boom 62 of a handlebar tube 63 . With a device 51 , a rotation of the crankcase 50 can be coupled with a rotation of the steering fork 52 , although the axes of rotation are at an angle γ. Due to the displaceability of the piston 57 and the sleeve 61 in connection with the articulated design of the recess 58 with the ball head 59 , a corresponding length compensation can take place in all necessary directions.

Eine Kopplung der Lenkdrehung des Handantriebs 13 mit der Lenkgabel 52 kann jedoch auch anderweitig, beispielsweise über Seilzüge oder dergleichen erfolgen.However, the steering rotation of the manual drive 13 can also be coupled to the steering fork 52 in some other way, for example by means of cables or the like.

Die Kombination einer Sattellenkung mit einer Handlenkung wie vorbeschrieben, ist ohne weiteres realisierbar und bewirkt ein verbessertes Gleichgewicht vor allem auch beim Fahren mit kräftigem Handeinsatz.The combination of a saddle steering with a hand steering like described above, can be easily implemented and effected an improved balance, especially when driving with vigorous use of hands.

Fig. 14 zeigt in einer Draufsicht, daß die Handgriffe 64 bezüglich der Längsachse L unter einem Winkel δ geneigt angeordnet sind. Dies ermöglicht eine angenehmere Handhaltung während der Bewegung. Der Handgriff 64 weist an seinem vorderen Bereich Halterungen 65, beispielsweise zur Befestigung einer Schaltung oder eines Bremshebels auf. Fig. 14 shows in a top view, that the handles 64 with respect to the longitudinal axis L at an angle δ are inclined. This enables a more comfortable hand position during the movement. The handle 64 has brackets 65 on its front area, for example for fastening a circuit or a brake lever.

Die geneigte Lagerung der Handgriffe der Handkurbel geht weiterhin aus Fig. 15 hervor. Die Handgriffe 64 sind in dieser Ausführungsform fest mit einer Hohlachse 66 verbunden, beispielsweise verschweißt. Im Inneren der Hohlachse 66 ist eine Welle 67 mittels zweier Kugellager 68, 69 drehbar gelagert. Hierfür sind an der Hohlachse 66 entsprechende Lagerschalen 70 integriert. Die Welle 67 wird an ihrem dem Handgriff 64 gegenüberliegenden Ende mittels eines Gewindes 72 an der Handkurbel 53 befestigt. The inclined mounting of the handles of the hand crank can also be seen in FIG. 15. In this embodiment, the handles 64 are firmly connected to a hollow shaft 66 , for example welded. In the interior of the hollow shaft 66 , a shaft 67 is rotatably supported by means of two ball bearings 68 , 69 . For this purpose, corresponding bearing shells 70 are integrated on the hollow axis 66 . The shaft 67 is attached to the crank handle 53 at its end opposite the handle 64 by means of a thread 72 .

Die Darstellung gemäß Fig. 16a veranschaulicht die Möglichkeit, den Handantrieb und den Fußantrieb hydraulisch zu koppeln. In diesem Fall verfügen sowohl der Handantrieb als auch der Fußantrieb über jeweils eine Kurbelwelle 73, 74, mittels denen in der Drehung zwei Hydraulikzylinder 75 an den Handantrieb 53 bzw. Pedalantrieb 16 gekoppelt sind. Zwei Leitungen 77, 78 verbinden jeweils die stangenseitigen sowie die kolbenseitigen Hydraulikkammern miteinander. Hierdurch ist eine gegenphasige Kopplung zwischen Handantrieb 53 und Fußantrieb 16 gewährleistet. Auch bei dieser Art der Kopplung ist darauf zu achten, daß keine Übersetzung zwischen Handantrieb 53 und Fußantrieb 16, beispielsweise durch unterschiedliche Kolbenquerschnitte bzw. -längen vorgenommen wird, da hierdurch die Phasenbeziehung zwischen Handantrieb 53 und Fußantrieb 16 gestört werden würde.The illustration in Fig. 16a illustrates the possibility to couple the manual drive and the hydraulic foot drive. In this case, both the manual drive and the foot drive each have a crankshaft 73 , 74 , by means of which two hydraulic cylinders 75 are coupled to the manual drive 53 or pedal drive 16 during rotation. Two lines 77 , 78 each connect the rod-side and the piston-side hydraulic chambers to one another. This ensures an opposite-phase coupling between manual drive 53 and foot drive 16 . With this type of coupling, too, care must be taken to ensure that there is no translation between manual drive 53 and foot drive 16 , for example due to different piston cross sections or lengths, since this would disrupt the phase relationship between manual drive 53 and foot drive 16 .

Für einen gleichmäßigeren Lauf einer Vorrichtung gem. Fig. 16a können auch mehrere Hydraulikzylinder 75, 76 parallel zueinander vorgesehen werden, die sich in unterschiedlicher Phase befinden, so daß in der Position, in der sich ein Hydraulikzylinder 75, 76 am Umkehrpunkt befindet, sich wenigstens ein weiterer Zylinder zwischen seinen beiden Endstellungen befindet.For a smoother running of a device acc. FIG. 16a can also several hydraulic cylinders 75, be provided 76 parallel to each other, which are in a different phase, so that a hydraulic cylinder 75, 76 is located at the reversal point, at least one further cylinder between its two end positions is in the position in which ,

Eine Weiterbildung dieser Ausführungsform kann auch mit hydraulischen Pumpen, beispielsweise Zahnradpumpen, Flügelzellen- oder Drehschieberpumpen vorgenommen werden, wobei wiederum darauf zu achten ist, daß keine Über- oder Untersetzung zwischen dem Handantrieb 53 und dem Fußantrieb 16 vorgenommen wird, um den Phasenversatz konstant zu halten.A further development of this embodiment can also be carried out with hydraulic pumps, for example gear pumps, vane pumps or rotary vane pumps, again taking care that no step-up or step-down is carried out between the manual drive 53 and the foot drive 16 in order to keep the phase offset constant ,

Fig. 16b zeigt eine schematische Anordnung einer hydraulischen Kopplung zwischen Hand- und Fußantrieb mit Hilfe von Zahnradpumpen 87, 88, von denen jede zwei ineinander greifende Zahnräder 89a/b, 90a/b in einem Pumpengehäuse 91, 92 aufweist. Die Zahnräder 89a/b, 90a/b ragen jeweils in einen Pumpenkanal 93, 94 hinein. Die Pumpenkanäle 93, 94 sind über Hydraulikleitungen 95, 96 miteinander verbunden, wobei in der Hydraulikleitung 96 ein zusätzliches Drosselventil 97 vorgesehen ist. Ein Durchflußmesser 98 mißt den durch die Leitungen 95, 96 fließenden Volumenstrom. Dieser Volumenstrom kann in Verbindung mit dem Strömungswiderstand zur Bestimmung der Leistung herangezogen werden. Fig. 16b shows a schematic arrangement shows a hydraulic coupling between hand and foot drive using gear pumps 87, 88, each of which has two intermeshing toothed wheels 89 a / b, 90a / b in a pump housing 91, having 92nd The gear wheels 89 a / b, 90a / b each protrude into a pump channel 93 , 94 . The pump channels 93 , 94 are connected to one another via hydraulic lines 95 , 96 , an additional throttle valve 97 being provided in the hydraulic line 96 . A flow meter 98 measures the volume flow flowing through the lines 95 , 96 . This volume flow can be used in conjunction with the flow resistance to determine the power.

In die hydraulischen Leitungen 95, 96 können ein oder mehrere Regelventile eingebaut werden, um den Widerstand zu regeln. Dies ist insbesondere bei einem Trainingsgerät, wie einem Heimtrainer von Vorteil, da hiermit der Belastungsgrad des trainierenden Körpers eingestellt werden kann, ohne daß andere Maßnahmen, beispielsweise Reibräder oder dergleichen notwendig sind. Da der Widerstand durch hydraulische Regelung geschwindigkeitsabhängig ist, ergibt sich hierdurch eine größere Annäherung an die Verhältnisse eines Fahrrads als bei den häufig bei Heimtrainern verwendeten Reibrädern.One or more control valves can be installed in the hydraulic lines 95 , 96 in order to control the resistance. This is particularly advantageous in the case of a training device, such as an exercise bike, since it can be used to adjust the degree of stress on the training body without the need for other measures, for example friction wheels or the like. Since the resistance due to hydraulic control is speed-dependent, this results in a closer approximation to the conditions of a bicycle than with the friction wheels often used on exercise bikes.

In Fig. 17 ist ein feststehender Heimtrainer 79 als Trainingsgerät dargestellt. Das bislang übliche Reibrad 80 ist hier angedeutet. In der Darstellung gemäß Fig. 17 ist die Höhenverstellbarkeit (vgl. Doppelpfeil H) des Handantriebs 53 mit Hilfe eines teleskopierbar in ein Außenrohr 80 einfahrbares Innenrohr dargestellt. Am Innenrohr 81 ist der Handantrieb 53 befestigt. Die eingestellte Position kann über eine Spannvorrichtung 82 fixiert werden. Weiterhin ist der Winkel ε zwischen der Vertikalen und dem Außenrohr 80 bzw. Innenrohr 81 ebenfalls verstellbar, indem das Außenrohr 80 um die Achse 83 des Pedalantriebs 16 schwenkbar ist. Auch hier dient eine Spannvorrichtung 84 zur Fixierung der einmal eingestellten Position. Bei einem Heimtrainer der genannten Art kann der Handantrieb 53 in beliebiger Höhe und in beliebigem Abstand zum Sattel 85 angeordnet werden. In Fig. 17, a stationary exercise bike 79 is shown as a training device. The previously common friction wheel 80 is indicated here. In the representation of FIG. 17 is shown the height adjustment (see FIG. Double-headed arrow H) of the manual drive 53 by means of a telescopically retractable into an outer tube 80 the inner tube. The hand drive 53 is attached to the inner tube 81 . The set position can be fixed via a clamping device 82 . Furthermore, the angle ε between the vertical and the outer tube 80 or inner tube 81 is also adjustable by the outer tube 80 being pivotable about the axis 83 of the pedal drive 16 . Here, too, a tensioning device 84 is used to fix the position once it has been set. In a home trainer of the type mentioned, the manual drive 53 can be arranged at any height and at any distance from the saddle 85 .

Die Fig. 18 und 19 zeigen ein Kinderfahrrad, vergleichbar mit herkömmlichen Dreirädern. An Stelle des üblicherweise vorgesehenen vorderen Einzelrades mit Pedalen ist in dieser Ausführungsform ein Zwillingsrad 99 mit zwei Vorderrädern 100a/b vorgesehen. Jedes Vorderrad 100a/b ist mit einem Pedal 101a/b versehen. Das Zwillingsrad 99 ist über eine Achse 102 an einem Hohlrohr 103 gelagert, das wiederum über zwei Halterungslaschen 104a/b am Rahmen 105 über eine vertikale Achse 106 drehbar gelagert ist. Im Innern des Hohlrohres 103 ist ein Zahnriemen 107 geführt, der um nicht näher dargestellte Zahnräder gelegt ist. Eines der Zahnräder ist mit der Achse 102 der Vorderräder 100a/b drehtest verbunden. Das andere Zahnrrad wird mit der Achse 107 einer an Stelle einer Lenkstange vorgesehenen Handkurbel 108 drehfest befestigt. Vorliegend besteht die Handkurbel 108 aus zwei mit jeweils einem Handgriff 109 versehenen Kurbelscheiben 110, die entsprechend dem Zwillingsrad 99 beidseits des Hohlrohrs 103 angeordnet sind. Auch bei dem Kinderfahrrad gemäß den Fig. 18 und 19 ist deutlich der um 180° eingestellte Phasenversatz zwischen Handantrieb und Fußantrieb anhand der Pedale 101b bzw. der Handgriffe 109 erkennbar. FIGS. 18 and 19 show a child's bicycle, comparable to conventional three wheels. Instead of the usually provided front single wheel with pedals, a twin wheel 99 with two front wheels 100 a / b is provided in this embodiment. Each front wheel 100 a / b is provided with a pedal 101 a / b. The twin wheel 99 is mounted on an axle 102 on a hollow tube 103 , which in turn is rotatably mounted on the frame 105 via a vertical axis 106 via two mounting brackets 104 a / b. In the interior of the hollow tube 103 , a toothed belt 107 is guided, which is placed around gear wheels, not shown. One of the gear wheels is connected to the axle 102 of the front wheels 100 a / b in a rotational test. The other gear wheel is fastened in a rotationally fixed manner with the axis 107 of a hand crank 108 provided instead of a steering rod. In the present case, the hand crank 108 consists of two crank disks 110 , each with a handle 109 , which are arranged on both sides of the hollow tube 103 in accordance with the twin wheel 99 . Also in the child's bicycle shown in Figs. 18 and 19 is clearly the set 180 ° phase displacement between the drive and hand foot drive means of the pedals 101 b and the handles 109 recognizable.

Eine Vorrichtung der beschriebenen Art ermöglicht eine gesunde Körperbewegung, wobei stets die diagonal liegenden Gliedmaßen, d. h. der linke Arm mit dem rechten Fuß bzw. der rechte Arm mit dem linken Fuß gemeinsam angestrengt werden. Dies kommt dem natürlichen Bewegungsmuster des Menschen entgegen, wodurch ein ausdauerndes ermüdungsfreies Fahren ermöglicht wird. Durch den Handkurbelantrieb ergibt sich zudem eine deutlich gesteigerte Leistungsfähigkeit. Die beschriebenen Arten der Lenkung, die bei einem Heimtrainer natürlich nicht erforderlich ist, lassen sich nach einiger Übung problemlos und sicher betätigen.A device of the type described enables one healthy body movement, always lying diagonally Limbs, d. H. the left arm with the right foot or the right arm can be strained together with the left foot. This comes from the natural movement pattern of humans counter, which ensures a long-term fatigue-free driving is made possible. Due to the hand crank drive also a significantly increased performance. The described types of steering on an exercise bike of course, is not necessary, after some Operate the exercise easily and safely.

Über die dargestellten Ausführungsbeispiele hinaus sind auch weitere Kopplungsmechanismen zwischen Handantrieb und Fußantrieb denkbar, wobei unbedingt auf eine während der Bewegung konstante Phasenbeziehung zwischen Hand- und Fußantrieb zu achten ist. Außerdem lassen sich alle beispielsweise im Zubehörhandel für Fahrräder oder Heimtrainer bekannten und handelsüblichen Komponenten mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung kombinieren. 1 Fahrrad
2 Rahmen,
3 Sattel
4 Laufrad
5 Laufrad
6 Kettenrad
7 Halterung
8 Antriebskette
9a/b Pedal
10 Ritzel
11 Antriebskette
12 Halterung
13 Handkurbelantrieb
14 Kegelradgetriebe
15 Kegelradgetriebe
16 Pedalantrieb
17 Lenkmechanismus
18 Getriebe
19 Lenkzapfen
20 Sattelwelle
21 Drehachse
22 Lenkhebel
23a/b Lenkstange
24 Vordergabel
25 Längenverstellung
26a/b Kurbel
27a/b Handgriff
28a/b Kugellager
29a/b Kugellager
30 Kegelzahnrad
31 Kegelzahnrad
32 Antriebswelle
33 Kegelzahnrad
34 Kegelzahnrad
35 Tretachse
36a/b Pedalkurbel
37a/b Tretlager
38 Zugfeder
39 Kugellager
40 Rahmenrohr
41 Bohrung
42 Sattelbüchse
43 Kunststoffbüchse
44 Kugellager
45 Kugellager
50 Kurbelgehäuse
51 Kopplung
52 Lenkgabel
53 Handkurbel
54 Kugellager
55 Kugellager
56 Rohrstutzen
57 Kolben
58 Ausnehmung
59 Kugelkopf
60 Lenkzapfen
61 Hülse
62 Ausleger
63 Lenkerrohr
64 Handgriffe
65 Halterung
66 Hohlachse
67 Welle
68 Kugellager
69 Kugellager
70 Lagerschale
71 Lagerschale
72 Gewinde
73 Kurbelwelle
74 Kurbelwelle
75 Hydraulik zylinder
76 Hydraulikzylinder
77 Leitung
78 Leitung
79 Heimtrainer
80 Außenrohr
81 Innenrohr
82 Spannvorrichtung
83 Achse
84 Spannvorrichtung
85 Sattel
86a/b Winkelgelenke
87 Zahnradpumpe
88 Zahnradpumpe
89a/b Zahnräder
90a/b Zahnräder
91 Pumpengehäuse
92 Pumpengehäuse
93 Pumpenkanal
94 Pumpenkanal
95 Hydraulikleitung
96 Hydraulikleitung
97 Drosselventil
98 Durchflußmesser
99 Zwillingsrad
100a/b Vorderrad
101a/b Pedal
102 Achse
103 Hohlrohr
104a/b Halterungslasche
105 Rahmen
106 Achse
107 Achse
108 Handkurbel
109 Handgriff
110 Kurbelscheibe
In addition to the illustrated exemplary embodiments, further coupling mechanisms between the manual drive and the foot drive are also conceivable, it being essential to ensure that the phase relationship between the manual drive and the foot drive is constant during the movement. In addition, all components known and commercially available, for example in the accessories trade for bicycles or exercise bikes, can be combined with a device according to the invention. 1 bike
2 frames,
3 saddles
4 impeller
5 impeller
6 sprocket
7 bracket
8 drive chain
9a / b pedal
10 sprockets
11 drive chain
12 bracket
13 hand crank drive
14 bevel gear
15 bevel gearboxes
16 pedal drive
17 steering mechanism
18 gears
19 steering pins
20 saddle shaft
21 axis of rotation
22 steering lever
23a / b handlebar
24 front fork
25 length adjustment
26a / b crank
27a / b handle
28a / b ball bearings
29a / b ball bearings
30 bevel gear
31 bevel gear
32 drive shaft
33 bevel gear
34 bevel gear
35 pedal axis
36a / b pedal crank
37a / b bottom bracket
38 tension spring
39 ball bearings
40 frame tube
41 hole
42 saddle sleeve
43 plastic rifle
44 ball bearings
45 ball bearings
50 crankcase
51 coupling
52 steering fork
53 hand crank
54 ball bearings
55 ball bearings
56 pipe sockets
57 pistons
58 recess
59 ball head
60 steering pins
61 sleeve
62 outriggers
63 handlebar tube
64 handles
65 bracket
66 hollow axle
67 wave
68 ball bearings
69 ball bearings
70 bearing shell
71 bearing shell
72 threads
73 crankshaft
74 crankshaft
75 hydraulic cylinders
76 hydraulic cylinders
77 line
78 line
79 exercise bikes
80 outer tube
81 inner tube
82 tensioning device
83 axis
84 tensioning device
85 saddle
86a / b angle joints
87 gear pump
88 gear pump
89a / b gears
90a / b gears
91 pump housing
92 pump housing
93 pump channel
94 pump channel
95 hydraulic line
96 hydraulic line
97 throttle valve
98 flow meter
99 twin wheel
100a / b front wheel
101a / b pedal
102 axis
103 hollow tube
104a / b mounting bracket
105 frames
106 axis
107 axis
108 hand crank
109 handle
110 crank disc

Claims

1.Device for moving the human body with a pedal crank and a hand crank, the phase of the hand crank being coupled to the phase of the pedal crank with constant phase shift and wherein, in order to adapt the movement to a diagonal or crosswise movement, the phase shift of the hand crank with respect to the pedal crank is between 135 ° and 225 ° is provided, characterized in that the hand crank ( 13 ; 53 ) has a smaller lever than the pedal crank ( 16 ), the lever ratio of the hand crank ( 13 ; 53 ) and the pedal crank ( 16 ) around in a narrow interval the ideal leverage ratio of 1: 1.3 is set to fit the body.

2. Device according to claim 1, characterized in that the phase of the hand crank ( 13 ; 53 ) relative to the phase of the pedal crank ( 16 ) is substantially offset by 180 °.

3. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the hand crank ( 13 ; 53 ) and the coupling ( 14 , 15 , 32 ) with the pedal crank ( 16 ) are at least partially integrated centrally in the frame ( 2 ).

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling of the hand crank ( 13 ; 53 ) with the pedal crank ( 16 ) is a bevel gear ( 14 , 15 ) and / or a chain gear and / or a toothed belt gear and / or a crankshaft covered with a connecting rod.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the manual drive and the Pedal drive are hydraulically or pneumatically coupled.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one control and / or Throttle valve for setting or adjusting the hydraulic or pneumatic resistance is provided.

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a fixed holder ( 12 ) for the hand crank ( 13 ) is provided.

8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a hand-independent steering ( 17 ) is provided.

9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a steering ( 17 ) is coupled to the movement of the saddle ( 3 ).

10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a rod and / or cable gear ( 18 ) between the front wheel ( 5 ) and rotatable saddle ( 3 ) is arranged.

11. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the steering ( 17 ) is coupled to the hand crank ( 13 ).

12. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a rotatable crankcase ( 50 ) for the hand crank ( 13 ) is provided.

13. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a hub gear and / or a Derailleur is provided.

14. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the switching and / or braking of handles ( 64 ) of the crank handle ( 13 ) can be operated.

15. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the handles ( 64 ) of the crank handle ( 13 ) with respect to the longitudinal axis (L) of the device in the straight-ahead position at an angle (δ) are arranged.

16. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the saddle ( 3 ) is movably mounted.

17. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the saddle ( 3 ) is movably mounted via an elastic holder.

18. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the distance between the hand crank ( 13 ; 53 ) from the pedal crank ( 16 ) is variable.

19. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the inclination ε between the vertical and a tube support (outer tube 80 , inner tube 81 ) of the hand crank ( 53 ) and / or the distance of the hand crank ( 53 ) to the saddle ( 85 ) is variable is.

20. Device according to one of the preceding claims, characterized in that an additional motor is provided is.

21. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a detection of the body provided service is provided.

22. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a backward movement under Load is provided.

23. Use of a device according to one of the preceding claims, characterized in that at a toy, people-powered vehicles, fixed training devices and / or therapy devices is used.