DE20115012U1

DE20115012U1 - Muskelkraftbetriebenes Fahrzeug mit einer Wippe

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Publication number: DE20115012U1
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Priority date: 2000-09-11
Filing date: 2001-09-11
Publication date: 2002-01-31
Anticipated expiration: 2011-09-12

Description

Muskelkraftbetriebenes Fahrzeug mit einer Wippe

Die Erfindung betrifft ein muskelkraftbetriebenes Fahrzeug mit einer an einem Fahrzeugunterteil gelagerten zweiarmigen Wippe mit einer vorderen Trittfläche und einer hinteren Trittfläche und einem an einer ersten Stelle der Wippe angebrachten länglichen flexiblen Antriebselement, das formschlüssig mit einem Antriebszahnritzel in Eingriff ist, das über eine Freilaufsperre mit einem Rad des Fahrzeugs verbunden ist.

Ein solches Fahrzeug ist als Tret- oder Wipproller (DE 29802595) bekannt. Beim Niedertreten der vorderen Trittfläche der im wesentlichen symmetrischen Wippe wird das am hinteren Teil der Wippe angebrachte Antriebselement nach oben 15 gegen die Kraft einer Feder gezogen und dreht dabei das An-

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triebsritzel, so daß das Fahrzeug nach vorne bewegt wird. Tritt der Benutzer anschließend auf die hintere Trittfläche, so wird das längliche Antriebselement durch die Kraft der Feder wieder in die ursprüngliche Stellung gezogen. Das Antriebsritzel dreht sich dabei infolge der Freilaufsperre frei. Es findet also jedesmal ein Antrieb statt, wenn auf die vordere Trittfläche Druck ausgeübt wird. Der Nachteil besteht darin, daß diese vordere Trittfläche nicht nur mit entsprechender Kraft niedergedrückt werden muß, um Vortrieb zu erhalten. Vielmehr muß auch noch die Kraft der Feder überwunden werden. Das Fahrzeug ist daher ineffizient. Ist die Feder zu stark, muß zu große Kraft aufgewendet werden. Ist sie zu schwach, wird das Antriebselement nur langsam zurückgezogen, so daß ein neuer Antriebshub erst nach einiger Zeit möglich ist, was die erreichbare Geschwindigkeit begrenzt.

Es ist zwar bekannt, auf eine solche Feder zu verzichten, wenn man Fahrzeuge mit Tretpedalen ausrüstet (DE 2511663; DE 3325577; EP 0210336). Diese Anordnungen sind aber sehr 0 kompliziert und haben einen fahrradähnlichen Aufbau und eine fahrradähnliche Antriebsart, die für kleinere Fahrzeuge wie Roller, Mikroroller, Skateboards oder Kickboards nicht geeignet ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines muskelkraftbetriebenen Fahrzeugs der eingangs genannten Art, das für seinen Antrieb weniger Muskelkraft benötigt und einfacher aufgebaut ist.

0 Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß das andere Ende des Antriebselements mit der Wippe an einer zweiten Stelle

verbunden ist, die auf der anderen Seite von der Schwenkachse der wippe als die erste Stelle und in demselben Abstand wie diese erste Stelle von der Schwenkachse angeordnet ist.

Tritt man auf die vordere Trittfläche, so hebt sich die hintere Trittfläche an und zieht an dem Antriebselement. Gleichezeitig bewegt sich aber die vordere Trittfläche nach unten, so daß das dort befestigte Ende des Antriebselements ebenfalls nach unten geführt wird. Das Antriebselement bleibt daher gespannt. Eine Feder, deren Kraft überwunden werden muß, wie beim eingangs genannten Stand der Technik ist nicht vorgesehen und auch nicht erforderlich. Im Gegensatz zum Stand der Technik wird das Antriebselement in beiden Richtungen gezielt durch die Bewegung der Wippe bewegt und dabei auch gespannt gehalten. Das ist auch bei schnelleren Wippbewegungen der Fall. Das Antriebselement kann dabei auf eine Achse wirken; diese Antriebsart wird zweckmäßigerweise bei einem Roller verwendet, ist aber auch bei Skateboards oder Kickboards möglich. Bei Skateboards und Kickboards kann man 0 aber auch vorsehen, daß das Antriebselement auf zwei Radachsen gleichzeitig in derselben Richtung wirkt. Tritt man auf die vordere Trittfläche, so wird das über die Antriebszahnritzel beider Achsen im gleichen Sinn geführte Antriebselement in einer Richtung bewegt, daß Antrieb auf beide Achsen stattfindet. Tritt man auf die hintere Trittfläche, so wird das Antriebselement zurückbewegt, wobei sich die Antriebszahnritzel wegen der Freilaufsperre zurückdrehen können, obwohl sich die Räder in Vorwärtsrichtung drehen.

Bei anderen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, daß das Antriebselement bei seiner Hin- und Herbewegung abwechselnd

auf die eine oder andere Radachse Antriebskräfte überträgt. Auf diese Weise erfolgt sowohl beim Niederdrücken der vorderen Trittfläche als auch beim Niederdrücken der hinteren Trittfläche eine Vorwärtsbewegung. Diese Art der Vorwärtsbewegung ist effizienter als wenn das Antriebselement jeweils nur in einer Richtung wirkt. Insbesondere dann, wenn eine Übersetzung oder ein Getriebe vorgesehen sein soll, kann der Antrieb über ein weiteres Zahnritzel erfolgen, das wiederum durch zwei parallele Antriebselemente angetrieben wird, die mit der Wippe verbunden sind.

Es kann aber auch bei dem Fall, wo nur eine Achse angetrieben wird, vorgesehen sein, daß das Antriebselement bei der Bewegung in beiden Richtungen einen Antrieb bewirkt. Dies kann z. B. dadurch erreicht werden, daß das Fahrzeug auf beiden Seiten eines Rades ein Antriebszahnritzel und eine Umlenkrolle für das Antriebselement zum Umlenken des Antriebselements von einer Seite auf die andere aufweist.

0 Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform sind zwei parallele Antriebselemente vorgesehen, von denen eins oben und eins unten auf nebeneinander angeordnete Antriebszahnritzel derselben Achse wirkt.

Wie bereits erwähnt, ist es im Gegensatz zum Stand der Technik nicht notwendig, beim Niedertreten einer Trittfläche eine Federkraft zu überwinden. Es kann aber vorgesehen sein, daß mindestens eine Umlenkrolle federnd am Fahrzeug angebracht ist, um das Antriebselement oder die Antriebselemente gespannt zu halten. Dies hat aber nichts mit der Ausführungsform des Standes der Technik zu tun, wo das Antriebselement

jeweils durch Federkraft in die ursprüngliche Stellung zurückgezogen werden muß.

Als ein zweckmäßiges Antriebselement hat sich ein Zahnriemen erwiesen. Ein anderes vorteilhaftes Antriebselement ist eine Kette.

Damit der Benutzer beim Niedertreten der vorderen oder hinteren Trittfläche bei Beendigung der möglichen Bewegung der Wippe keine harten Schläge oder Stöße erfährt, ist zweckmäßigerweise vorgesehen, daß das Fahrzeug Gummipuffer als Anschläge für die Wippe aufweist.

In einigen Fällen findet ein Antrieb nur bei der einen Bewegungsrichtung der Wippe statt, während bei der entgegengesetzten Bewegung kein solcher Antrieb erfolgt, die Wippe also sehr leicht in diese Richtung bewegt werden kann. Da dies störend sein kann, kann vorgesehen sein, daß Dämpfungseinrichtungen für die Wippe vorgesehen sind, die diese leerlaufende Bewegung dämpfen oder bremsen.

Wie dies bereits erwähnt wurde, kann das erfindungsgemäße Fahrzeug als Roller, Mikroroller, Skateboard oder Kickboard ausgebildet sein.

Um höhere Geschwindigkeiten zu erzielen, kann vorgesehen sein, daß das erfindungsgemäße Fahrzeug eine Übersetzung oder ein Getriebe aufweist. Der entsprechende Schalthebel könnte an der Lenkstange des Rollers angebracht werden. Bei Skateboards oder Kickboards könnte man einen Bowdenzug vorsehen, den der Benutzer in der Hand hält.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von vorteilhaften Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen bspw. Beschrieben. Es zeigen:
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Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Erfindung in Form eines Rollers von der Seite;

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform der Erfindung in Form eines Rollers von rechten Seite;

Fig. 3 die Ausführungsform der Fig. 2 von der linken Seite;

Fig. 4 eine dritte Ausführungsform in Form eines Skateboards von der Seite;

Fig. 5 die Ausführungsform der Fig. 4 von oben;

Fig. 6 eine vierte Ausführungsform eines Skateboards von

der Seite;

Fig. 7 die Ausführungsform der Fig. 6 von oben;

Fig. 8 eine fünfte Ausführungsform der Erfindung von der

Fig. 9 die Ausführungsform der Fig. 8 von oben;

Fig. 10 eine sechste Ausführungsform der Erfindung von oben; und

Fig. 11-13 in Ansichten von der Seite schematisch die Anordnung der einzelnen Antriebselemente.

In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform in Form eines Rollers gezeigt. Dieser besitzt einen Rahmen 1, an dem ein mit einer Lenkstange 2 lenkbares Vorderrad 3 und ein Hinterrad 4 angebracht sind. Am Rahmen 1 ist ein Schwenklager 5 angebracht, an dem eine Wippe 6 mit gleich langen vorderen und hinteren Trittflächen 7, 8 vorgesehen ist. Am vorderen Ende der Wippe 6 ist ein längliches Antriebselement 9 in Form eines Zahnriemens oder einer Kette befestigt, das über eine erste Umlenkrolle 10, eine zweite Umlenkrolle 11, über ein Antriebszahnritzel 12 und eine weitere Umlenkrolle 13 geführt und dann am anderen Ende der Wippe 6 befestigt ist. Das Antriebszahnritzel 12 ist über eine Freilaufsperre mit dem Antriebsrad 4 verbunden.

Tritt der Benutzer auf die vordere Trittfläche 7, so wird das Antriebszahnritzel und damit das Rad 4 durch das Antriebselement 9 in Fig. 1 im Gegenuhrzeigersinn gedreht, so daß Antrieb nach vorne erfolgt. Tritt der Benutzer anschließend auf die hintere Trittfläche 8, so wird das Antriebselement 9 im Gegensinne zurückgeführt, wobei das Antriebszahnritzel 12 eine Leerlaufbewegung durchführt.

In den Fig. 2 und 3 ist eine zweite Ausführungsform gezeigt, und zwar von zwei Seiten. Im Gegensatz zur Ausführungsform der Fig. 1 ist eine zusätzliche Umlenkrolle 14 vorgesehen,

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mit der das Antriebselement 9 von der einen Seite des Rollers auf die andere Seite umgelenkt wird. Da sich ein Zahnriemen oder eine wie eine Fahrradkette ausgebildete Kette nicht seitlich biegen läßt, ist das Antriebselement in dem Bereich, der sich über die Umlenkrolle 14 bewegt, wie ein flexibles Seil ausgebildet. Eine andere Möglichkeit ist, das Antriebselement dreiteilig mit Zahnriemen oder Kette an den Enden und einem Seil in der Mitte auszubilden. In den Fig. 2 und 3 ist das Antriebselement 9 jeweils nur auf der einen Seite gezeigt. Der Verlauf auf der anderen Seite ist gestrichelt angedeutet. Das Antriebselement ist z. B. auf der rechten Seite (Fig. 2) vom hinteren Ende der Wippe 6 über Umlenkrolle 13, Antriebsritzel 12a und Umlenkrolle 11 zur Umlenkrolle 14 geführt, von wo das Umlenkelement 9 auf der anderen Seite (Fig.

3) über eine Umlenkrolle 11, über das Antriebszahnritzel 2 auf der anderen Seite des Rades 4 und eine Umlenkrolle 13 über eine Umlenkrolle 10 zum vorderen Ende der Wippe 10 geführt wird. Tritt der Benutzer auf die hintere Trittfläche 8, so findet über das Antriebszahnritzel 12b ein Vortrieb statt (Fig. 3). Tritt er anschließend auf die vordere Fläche 7, so wird das Antriebselement 9 in der anderen Richtung bewegt und der Vortrieb erfolgt über das Antriebszahnritzel 12a (Fig. 2). Bei jeder dieser Bewegungen bewegt sich das andere Antriebszahnritzel jeweils aufgrund der Freilaufsperren frei.

Es findet also sowohl beim Niedertreten der vorderen Trittfläche 7 als auch beim Niedertreten der hinteren Trittfläche 8 ein Vortrieb statt.

Die Ausführungsform der Fig. 5 ist als Skateboard ausgebildet. Das Fahrzeug weist jeweils zwei Vorderräder 3 und zwei Hinterräder 4 auf; die Antriebsritzel 12 sind jeweils zwi-

sehen den Rädern 4 angeordnet und ersetzen die Umlenkrollen 11 und 13. Stattdessen ist in der Mitte im Bereich der Schwenklagerung 5 der Wippe 6 eine weitere Umlenkrolle 15 vorgesehen. Wie man aus der Figur sofort erkennen wird, werden beim Niedertreten der vorderen Trittfläche 7 alle Räder 3, 4 in Vorwärtsrichtung angetrieben, während die Zahnritzel beim Betreten der hinteren Tretfläche 8 freilaufen.

Die Ausführungsform der Fig. 6 (von der Seite) und 7 (von oben) ist ähnlich aufgebaut wie Ausführungsform der Fig. 4 und 5, weist aber zwei nebeneinanderliegende Antriebselemente 9 auf. Das eine Antriebselement 9 (in Fig. 6 gestrichelt gezeichnet, in Fig. 7 oben angeordnet) ist über das eine Antriebszahnritzel 12a geführt, während das andere Antriebselement 9 unter das daneben angeordnete Antriebszahnritzel 12b der Hinterachse 4 geführt ist (in Fig. 6 links ausgezogen gezeichnet, in Fig. 7 unten angeordnet). Beide Antriebselemente sind dabei über Hilfsrollen 17 geführt, wobei die Längen oberhalb und unterhalb der Antriebsritzel 12a, 12b gleich sind.

Im Bereich der Vorderachse 3 sind die beiden Antriebselemente 9 über freilaufende Umlenkrollen geführt, die auf der Achse der hinteren Räder 4 angeordnet sind. Wird die Wippe in einer Richtung getreten, so findet Antrieb über eines der Elemente 9 statt, wobei das jeweils andere Ritzel freiläuft. Es findet also ein Vortrieb sowohl statt, wenn man die vordere Trittfläche betritt, als auch wenn man die hintere Trittfläche betritt. Selbstverständlich sind die Freilaufsperren der Antriebszahnritzel 12a und 12b unabhängig voneinander. Es ist

auch möglich und in manchen Fällen zweckmäßig, statt der Hinterachse die Vorderachse anzutreiben.

In Fig. 8 und 9 ist schließlich ein Fall gezeigt, wo das Antriebselement 9 vorne mit Hilfe von Hilfsrollen 17 über das Antriebszahnritzel 12 und hinten unter das Antriebszahnritzel 12 geführt ist. Je nachdem, ob die vordere oder hintere Trittfläche 7, 8 betreten wird, läuft ein Antriebszahnritzel 12 frei, während das andere Antrieb bewirkt. Man erhält also Vortrieb, egal ob man die vordere Trittfläche 7 oder die hintere Trittfläche 8 betritt.

Es versteht sich, daß die Wippe 8 im Falle des Skateboards oder Kickboards der Fig. 4 bis 9 nicht zu lang sein darf, damit man nicht das Skateboard oder Kickboard hochkippen kann, wenn man sich ganz auf den vorderen oder hinteren Rand der Wippe 6 stellt.

Wie erwähnt kann die Bewegung der Wippe 6 durch Gummipuffer begrenzt werden, die in den Figuren mit der Bezugsziffer 16 versehen sind.

Der Antrieb kann direkt oder über eine in Figuren nicht gezeigte Übersetzung stattfinden. Auch Schaltgetriebe sind möglieh, um sich so unterschiedlichen Steigungen oder Windverhältnissen besser anpassen zu können. Schließlich kann, soweit in einer Richtung kein Vortrieb erfolgt und die Bewegung der Wippe 6 in dieser Richtung besonders leichtgängig ist, für diese Bewegung eine Dämpfung vorgesehen sein. Im Falle des Rollers ist derselbe mit Hilfe der Lenkstange 2 zu lenken. Im Falle des Skateboards sind die Achsen und/oder Räder

wie einem üblichen Skateboard so gelagert, daß sie sich auf und ab und hin und her bewegen können, um durch Gewichtsverlagerung lenkbar zu sein.

Das Antriebselement 9 kann ein Zahnriemen oder eine Kette sein. Der Zahnriemen braucht dabei lediglich auf der Seite mit Zähnen versehen sein, auf der er mit einem Antriebszahnritzel 12 zusammenwirken soll.

In den Fig. 10 bis 13 ist eine weitere Ausführungsform gezeigt. Diese Ausführungsform weist zwei Antriebselemente 9 und ein weiteres Antriebselement 19 auf. Die Anordnung dieser Antriebselemente ist in den Fig. 11 bis 13 von der Seite gezeigt. Fig. 11 zeigt dabei das rechte Antriebselement 9 der Fig. 10, Fig. 12 das linke Antriebselement 9 und Fig. 13 den Verlauf des weiteren Antriebselementes 19. Die Antriebselemente 9 sind an ihren Enden mit der Wippe 6 verbunden und über Umlenkrollen 10 geführt, wie dies in den Figuren gezeigt ist. Die Antriebselemente 9 sind dabei von unten (rechtes An-0 triebselement, Fig. 11) bzw. von oben (linkes Antriebselement, Fig. 12) über Antriebsritzel 12a, 12b gelegt, die auf einer Achse 20 angeordnet sind und mit Freilaufeinrichtungen mit einem weiteren Antriebsritzel 18 auf der selben Achse 20 verbunden sind. Dadurch ist sichergestellt, daß das weitere Antriebsritzel 18 jeweils in einer Richtung bewegt wird. Diese Drehbewegung wird dann über das weitere Antriebselement auf die Räder 3, 4 übertragen. Eine Übersetzung erhält man bereits durch die unterschiedliche Größe der Antriebsritzel 12a, 12b einerseits und des weiteren Antriebsritzels 18. Im Gegensatz zu kleinen Antriebsritzeln, die im Bereich der Räder 3, 4 vorgesehen sind, kann das Antriebsritzel 18 groß ge-

nug gemacht werden, so daß darin noch ein Schaltgetriebe unterzubringen ist. Es versteht sich, daß auch bei dieser Ausführungsform zumindestens einige der Umlenkrollen 10 federnd gelagert sein können. Auch das weitere Antriebsritzel 18 kann federnd gelagert sein, zum Beispiel über nicht gezeigte Gummipuffer.

Claims

1. Muskelkraftbetriebenes Fahrzeug mit einer an einem Fahrzeugunterteil gelagerten zweiarmigen Wippe mit einer vorderen Trittfläche und einer hinteren Trittfläche und einem an einer ersten Stelle der Wippe angebrachten länglichen flexiblen Antriebselement, das mit einem Antriebszahnritzel in Eingriff ist, das über eine Freilaufsperre mit einem Rad des Fahrzeugs verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß auch das andere Ende des Antriebselements mit der Wippe (6) an einer zweiten Stelle (8, 7) verbunden ist, die auf der anderen Seite (7, 8) von der Schwenkachse der Wippe (6) als die erste Stelle und im selben Abstand wie diese erste Stelle von der Schwenkachse angebracht ist.

2. Muskelkraftbetriebenes Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebselement (9) auf eine Radachse (3, 4) wirkt.

3. Muskelkraftbetriebenes Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebselement (9) auf zwei Radachsen (3, 4) gleichzeitig in derselben Richtung wirkt.

4. Muskelkraftbetriebenes Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebselement (9) bei seiner Hin- und Herbewegung abwechselnd auf die eine oder die andere Radachse (3, 4) Antriebskräfte überträgt.

5. Muskelkraftbetriebenes Fahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es zwei parallele Antriebselemente (9) aufweist, die über zwei auf einer Achse angeordnete Antriebszahnritzel (12a, 12b) weiteres Zahnritzel (18) antreiben, das über ein weiteres flexibles Antriebselement (19) die Räder (3, 4) antreibt.

6. Muskelkraftbetriebenes Fahrzeug nach Anspruch 1, 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebselement (9, 19) bei der Bewegung in beiden Richtungen einen Antrieb bewirkt.

7. Muskelkraftbetriebenes Fahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es auf beiden Seiten eines Rades (4) ein Antriebsritzel (12a, 12b) und eine Umlenkrolle (14) für das Antriebselement (9) zum Umlenken des Antriebselement (9) von einer Seite auf die andere aufweist.

8. Muskelkraftbetriebenes Fahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es zwei parallele Antriebselemente (9) aufweist, von denen eines von oben und eines von unten auf nebeneinander angeordnete Antriebszahnritzel (12a, 12b) derselben Achse eines Rades (3, 4) wirkt.

9. Muskelkraftbetriebenes Fahrzeug nach einem Ansprüch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Umlenkrolle (10, 11, 13, 14, 15) federnd am Fahrzeug angebracht ist.

10. Muskelkraftbetriebenes Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebselement (9, 19) ein Zahnriemen ist.

11. Muskelkraftbetriebenes Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebselement (9, 19) eine Kette ist.

12. Muskelkraftbetriebenes Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß es Gummipuffer (16) als Anschläge für die Wippe (6) aufweist.

13. Muskelkraftbetriebenes Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß es Dämpfungseinrichtungen für die Bewegung der Wippe aufweist.

14. Muskelkraftbetriebenes Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1, 2, 4, 6, 7, 9 und 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß es als Roller, Mikroroller oder Kickboard ausgebildet ist.

15. Muskelkraftbetriebenes Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8 und 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß es als Skateboard oder Kickboard ausgebildet ist.

16. Muskelkraftbetriebenes Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Übersetzung aufweist.

17. Muskelkraftbetriebenes Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Schaltgetriebe aufweist.