DE19901478B4 - Fahrrad mit kombinierten Tret- und Zughebelantrieb - Google Patents

Fahrrad mit kombinierten Tret- und Zughebelantrieb Download PDF

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    • B62M1/00—Rider propulsion of wheeled vehicles
    • B62M1/24—Rider propulsion of wheeled vehicles with reciprocating levers, e.g. foot levers
    • B62M1/28—Rider propulsion of wheeled vehicles with reciprocating levers, e.g. foot levers characterised by the use of flexible drive members, e.g. chains
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
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Abstract

Fahrrad mit kombinierten Tret-/Zughebelantrieb, mit einem Rahmen, einem Lenker und einem angetriebenen Hinterrad, wobei der Antrieb auf das Hinterrad durch den Fahrradfahrer durch lineare Betätigung zweier Tret-Zughebel erfolgt, die hinten am Fahrradrahmen im Bereich des oben liegenden Rahmenrohres angelenkt sind und mit einem Antriebsstrang in Verbindung stehen, der aus umgelenkten Seil- und Kettenzügen besteht, die auf mindestens ein mit einer Freilaufeinrichtung versehenes Antriebsritzel des Hinterrades einwirken,
dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden Tret-Zughebel (4) fest über das gemeinsame Tretlager (3) und über ein Verbindungsbolzen (5) miteinander verbunden sind, wobei die Seil- und Kettenzüge am Verbindungsbolzen (5) angreifen,
und der Lenker (14) zusammen mit Armstützen (16) dem Fahrer beim abwechselden Stecken oder Beugen des gesamten Körbers als Brock- und Zugangriffspunkt am Rahmen dient, wobei die Krafteinleitung bei der Tret- wie auch bei der Zugbewegung in gleicher Richtung und dabei im wesentlichen tangential zum Tret- Zughebel (4) über beide Beine...

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Fahrrad mit einem kombinierten Tret-/Zughebelantrieb, der den biomechanischen Bewegungsablauf einer Sprungbewegung für die Bewegung des Fahrrades umsetzt.
  • Ziel dabei ist es, die gesamte Bewegungsmuskulatur (Bein, Rumpf, Armoptimal für den Antrieb aktiv einzusetzen. Für die Kraftentfaltung wird dabei sowohl die Streck – als auch die Beugebewegung des gesamten Körpers ausgenutzt. Hierzu wird ein Spezialrahmen (X-Rahmen (1) mit oben/hinten liegenden Tret-/Zughebelantrieb eingesetzt wobei die Hebel (4) so angebracht sind, daß sich durch die Lage des Tretlagers (3) (wie Lage Sattel bei herkömmlichen Rad) die gesamte Kraft der Bewegung des Körpers auf die Hebel übertragen wird. Die beidseitigen Hebel sind dabei fest über den Verbindungsbolzen (5) miteinander verbunden, so daß die Bewegungen stets mit geschlossenen Armen und Beinen erfolgen, (keine Pendelbewegung) was eine max. Kraftentwicklung in jeder Bewegungsphase ermöglicht. Der Lenker (14) in Verbindung mit den Armstützen (16) dient hierbei als fester Druck- bzw. Zugpunkt.
  • Bekannte Trethebelantriebe arbeiten meist nach dem Prinzip einer gegenläufigen Pendelbewegung der Trethebel.
    • EP 0 088 448 A2 mit gegenläufiger Pendelbewegung
    • US 3.913.947 mit Freiläufen unterhalb des Sattels und gegenläufige Pendelbewegung
    • US 3.913.945 mit zusätzlichen Handhebeln und gegenläufige Pendelbewegung
    • DE 3332475 A1 mit Seilrolle statt Kettenritzel und gegenläufige Pendelbewegung
    • DE 4329814 A1 mit Trethebel direkt auf Hinterachse und gegenläufige Pendelbewegung
    • EP 0 379 218 A2 Fahrzeug mit Handhebelantrieb wobei der Fahrer aufrecht auf dem Fahrzeug steht.
    • EP 0461286 A1 mit Handhebelantrieb wobei die Bein- und Rumpfmuskulatur ähnlich einer Ruderbewegung mit eingesetzt wird.
    • AT 139527 bei dem hier beschriebenen Fahrradantrieb handelt es sich um eine Pendelbewegung wobei die Kraftübertragung zum Hinterrad nur bei einer Bewegungsrichtung (Trittbewegung) der Beine erfolgt, wobei beide Trethebel unabhängig voneinander bewegt werden und demzufolge nicht verbunden sind.
  • Ein kombinierter Tret-/Zughebelantrieb mit paralleler Arm/Beinführung wie in meinen Patentanspruch 1. beschrieben ist nichtgegeben.
  • Nachteile der wie hier oben aufgeführten Antriebssysteme ergeben sich aus den gegenläufigen Pendel oder Ruderbewegungen, wobei die Antriebskräfte meist nur von bestimmten Muskelgruppen erzeugt werden und dabei Arm- und Beinbewegungen nicht gleichzeitig (bei paralleler Arm/Beinführung) und in die gleiche Kraftrichtung (Tet-Zugbewegung) eingesetzt werden.
  • Die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung erfüllt die Aufgabe ein Fahrrad mit einem muskelbetätigten Antriebssystem zu bewegen, welches den von der Natur gegebenen schnellsten und kraftvollsten Bewegungsablauf (Sprungbewegung) in Vorwärtsbewegung des Fahrzeuges umsetzt. Durch die Konstruktion ist es möglich alle Streck- und Beugemuskeln aktiv einzusetzen. Hierbei kann sowohl bei der Streck- als auch Zugbewegung die max. Muskelkraft eingesetzt und auf die Tret-/Zughebel übertragen werden. Gleichzeitig ergibt sich durch die gestreckte Körperlage der Cw-Wert eines Liegerades.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
  • Es zeigen
  • 1 Seitenansicht des erfindungsgemäßen Fahrrad
  • 2 Funktionsdarstellung der Antriebsstränge
  • 3 Draufsicht des erfindungsgemäßen Fahrrades
  • Hierbei wird erfindungsgemäß ein Spezialrahmen (X-Rahmen (1) mit oben/hinten liegenden Tret-/Zughebelantrieb eingesetzt wobei die Hebel (4) so angebracht sind, daß sich durch die Lage des Tretlagers (3) (wie Lage Sattel bei herkömmlichen. Rad) die gesamte Kraft der Bewegung des Körpers auf die Hebel übertragen wird. Die beidseitigen Hebel sind dabei fest über den Verbindungsbolzen (5) miteinander verbunden, so daß die Bewegungen stets mit geschlossenen Armen und Beinen erfolgen (keine Pendelbewegung) was eine max. Kraftentwicklung in jeder Bewegungsphase ermöglicht. Der Lenker (14) in Verbindung mit den Armstützen (16) dient hierbei als fester Druck- bzw. Zugpunkt.
  • Die Antriebskraft bei der Streckbewegung wird dadurch erzeugt, indem der Fahrer eine Streckung des Körpers ausführt und dabei die Trethebel (4) von A nach B (1) bewegt. Als notwendiger Widerhalt dient dabei der Lenker (14) in Verbindung mit den Armstützen (16). Die weitere Kraftübertragung vom Verbindungsbolzen (5), erfolgt über Seil ((8) eine Umlenkrolle (9) und Kette (22) auf ein Kettenritzel (19') der Hinterradachse (20).
  • Die Antriebskraft bei der Zug-(Beugebewegung) wird dadurch erzeugt, indem der Fahrer eine Zugbewegung des Körpers ausführt und dabei die Trethebel (4) von B nach A (1) bewegt. Die Pedalen (6) sind dafür mit Haken versehen, so daß die Füße fest mit den Trethebeln verbunden sind. Als Widerhalt dient dabei der Lenker (14). Die weitere Kraftübertragung vom Trethebel/Bolzen (5) erfolgt direkt über eine Kette (21) auf das 2. Kettenritzel (19) der Hinterachse (20). Die beiden Ritzel sind freilaufend und arbeiten nur in eine gemeinsame Richtung (vorwärts).
  • Gleichzeitig sind die Ketten der beiden Antriebsstränge (21) und (22) 2 über Seil (24) und eine Umlenkrolle (11) verbunden. Hierdurch ergibt sich sowohl bei der Tret- wie Zugbewegung der Trethebel (4) eine Vorwärtsdrehung des Hinterrades.
  • Um einen ausgewogenen Kraftaufwand zwischen Tret- und Zugbewegung (Ausgleich Körpergewicht) einstellen zu können, wurde die Zugfeder (2) über Seil (7) und Umlenkrolle (11) mit dem Trethebeln (4) verbunden. Dadurch wird bei der Streckbewegung Energie gespeichert, die bei der Zugbewegung zur Unterstützung genutzt wird.
    • 1
    X-Rahmen/Trägerrohr
    2
    Zugfeder für Trethebel
    3
    Tretlager
    4
    Trethebel
    5
    Verbindungsbolzen der Trethebel
    6
    Pedalen
    7
    Seil für Zugfeder
    8
    Seil für Verbindung Antriebsketten
    9
    Umlenkrolle für Tretbewegung
    10
    Umlenkrolle für Zugfeder
    11
    Umlenkrolle für Verbindungsseil
    12
    Zugfeder für Seil/Kettenspannung
    13
    Steuerrohr Rahmen
    14
    Lenker
    15
    Drehgelenk für Lenkereinstellung
    16
    Armstützen
    17
    Führungsrollen für Antriebsketten
    18
    Gabelholme Rahmen
    19
    Freilaufkettenritzel für Zugbewegung
    19'
    Freilaufkettenritzel für Tretbewegung
    20
    Nabe Hinterrad
    21
    Antriebskette für Zugbewegung
    22
    Antriebskette für Tretbewegung
    23
    Verbindungsglied mit Drehgelenk
    24
    Verbindungsseil Antriebsstränge
    25
    Achse Hinterrad
    26
    Achse Tretlager
    27
    Achse Führungsrollen
    28
    Hinterrad

Claims (3)

  1. Fahrrad mit kombinierten Tret-/Zughebelantrieb, mit einem Rahmen, einem Lenker und einem angetriebenen Hinterrad, wobei der Antrieb auf das Hinterrad durch den Fahrradfahrer durch lineare Betätigung zweier Tret-Zughebel erfolgt, die hinten am Fahrradrahmen im Bereich des oben liegenden Rahmenrohres angelenkt sind und mit einem Antriebsstrang in Verbindung stehen, der aus umgelenkten Seil- und Kettenzügen besteht, die auf mindestens ein mit einer Freilaufeinrichtung versehenes Antriebsritzel des Hinterrades einwirken, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Tret-Zughebel (4) fest über das gemeinsame Tretlager (3) und über ein Verbindungsbolzen (5) miteinander verbunden sind, wobei die Seil- und Kettenzüge am Verbindungsbolzen (5) angreifen, und der Lenker (14) zusammen mit Armstützen (16) dem Fahrer beim abwechselden Stecken oder Beugen des gesamten Körbers als Brock- und Zugangriffspunkt am Rahmen dient, wobei die Krafteinleitung bei der Tret- wie auch bei der Zugbewegung in gleicher Richtung und dabei im wesentlichen tangential zum Tret- Zughebel (4) über beide Beine des Fahrradfahrers gleichzeitig erfolgt.
  2. Fahrrad nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Seil- und Kettenzüge über eine Umlenkrolle (10) gelagert sind und über eine Zugfeder (2) gespannt werden, wobei die Zugfeder (2) bei einer Streckbewegung des Fahrradfahrers Energie speichert, die zur Unterstützung einer Zugbewegung bzw. einer Rückführung des Trethebels eingesetzt wird.
  3. Fahrrad nach einem der Ansprüche 1 bis 2 dadurch gekennzeichnet, dass sich eine stufenlose Schaltung einer Antriebsübersetzung durch Verschiebung von Pedalen (6) auf dem Trethebel (4) oder durch Verschiebung des Verbindungsbolzen (5) ergibt.
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