DE202009005913U1

DE202009005913U1 - Vorrichtung zum Bedienen einer Bremseinrichtung eines Fahrzeugs und Fahrzeug

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Publication number: DE202009005913U1
Application number: DE200920005913
Authority: DE
Original assignee: Sunrise Medical GmbH and Co KG
Current assignee: Sunrise Medical GmbH and Co KG
Priority date: 2009-04-21
Filing date: 2009-04-21
Publication date: 2009-08-06
Anticipated expiration: 2019-04-22

Abstract

Vorrichtung zum Bedienen zumindest einer Bremseinrichtung (8) eines durch Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs (1), umfassend:
eine Welle (4), auf die durch zumindest eine Kurbel (2, 3), auf die die Muskelkraft wirkt, ein Drehmoment ausgeübt werden kann;
eine erste Kopplungseinrichtung (15, 17), die mechanisch zwischen der Welle (4) und zumindest einem ersten Kraftübertragungselement (14) angeordnet ist, wobei mittels des ersten Kraftübertragungselements (14) zumindest bei Drehung der Welle (4) in eine erste Drehrichtung das Drehmoment auf einen Antriebsstrang des Fahrzeugs übertragbar ist;
eine richtungsgeschaltete zweite Kopplungseinrichtung, die mechanisch zwischen der Welle (4) und einem zweiten Kraftübertragungselement (19) angeordnet ist, wobei mittels der zweiten Kopplungseinrichtung in Abhängigkeit von einem Drehsinn der Welle (4) in eine der ersten Drehrichtung entgegengesetzte zweite Drehrichtung das Drehmoment über das zweite Kraftübertragungselement (19) auf die Bremseinrichtung (8) übertragbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Kopplungseinrichtung (15, 17) und die zweite Kopplungseinrichtung derart ausgebildet sind, dass...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bedienen zumindest einer Bremseinrichtung eines durch Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs, umfassend:
eine Welle, auf die durch zumindest eine Kurbel, auf die die Muskelkraft wirkt, ein Drehmoment ausgeübt werden kann;
eine erste Kopplungseinrichtung, die mechanisch zwischen der Welle und zumindest einem ersten Kraftübertragungselement angeordnet ist, wobei mittels des ersten Kraftübertragungs elements zumindest bei Drehung der Welle in eine erste Drehrichtung das Drehmoment auf einen Antriebsstrang des Fahrzeugs übertragbar ist;
eine richtungsgeschaltete zweite Kopplungseinrichtung, die mechanisch zwischen der Welle und einem zweiten Kraftübertragungselement angeordnet ist, wobei mittels der zweiten Kopplungseinrichtung in Abhängigkeit von einem Drehsinn der Welle in eine der ersten Drehrichtung entgegengesetzte zweite Drehrichtung das Drehmoment über das zweite Kraftübertragungselement auf die Bremseinrichtung übertragbar ist,
Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE 32 33 165 A1 , die eine Rücktrittbremseinrichtung für Fahrräder beschreibt, bekannt. Die Bremskraft wird durch Treten der Pedale des Fahrrads in zur Fahrtrichtung entgegengesetzter Richtung erzeugt und durch eine Kraftübertragungseinrichtung auf eine Bremse eines Rads übertragen. Die Bremseinrichtung wird mit einer Betätigungseinrichtung betätigt. Die Betätigungseinrichtung ist auf einer durch das Pedal oder einen Ring gebildeten zweiten Achse auf einer Tretlagerachse gegenüber dieser drehbar gelagert. Die Betätigungsvorrichtung wird aus einer Kupplungsmechanik, deren mitnehmender Teil auf dem Ring und deren mitgenommenen Teil durch eine Hülse, an die die Kraftübertragungseinrichtung angeschlossen ist, gebildet ist, gebildet. Die Pedale sind auf der Tretlagerachse um einen kleinen Winkel drehbar aufgesetzt, damit das Fahrrad, ohne dass die Bremse festzieht, rückwärts geschoben werden kann.
Nachteilig an der bekannten Vorrichtung ist, dass nach einer Bremsung zusätzlich Kraft ausgeübt werden muss, weil beim Antreten die Bremse noch nicht vollständig gelöst sein kann. Dies ist insbesondere bei Hand-bikes problematisch, da in diesem Fall der Fahrer nicht mit seinem Gewicht das Fahrzeug in Bewegung setzen kann.
Darüber hinaus offenbart die DE 196 26 954 A1 eine Pedalbremse für Fahrräder. Bei der Pedalbremse ist vorgesehen, dass in einer Tretkurbel eine Bohrung vorgesehen ist, in die eine Übertragungsstange eingesetzt ist. Mit der Tretkurbel ist ein Pedal über einen Signalfreilauf verbunden. Je nach Drehrichtung der Pedale wird eine Bewegung der Übertragungsstange in der Bohrung erzielt, wobei eine Bewegung der Übertragungsstange dazu führt, dass über einen Bremsfreilauf ein Drehmomentgeber betätigt wird, über den eine Zugvorrichtung derartig bewegt wird, dass über ein Zugseil eine Bremskraft auf Bremsen des Fahrrades übertragen wird. Es wird vorgeschlagen, dass zwischen einem Kettenrad und einer Tretlagerachse ein Winkelspiel vorhanden ist. Nachteilig bei dieser Pedalbremse ist jedoch der mechanisch aufwendige Aufbau, da zusätzlich zu einem Freilauf im Bereich der Tretlagerachse ein zusätzlicher Freilauf im Bereich der Pedale sowie eine Bohrung innerhalb des Kurbelarms und eine Übertragungsstange vorgesehen sein muss.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Stands der Technik zumindest teilweise zu überwinden. Insbesondere soll eine konstruktiv einfach aufgebaute und damit fehlerunanfällige Vorrichtung bereitgestellt werden, die es ermöglicht, das Fahrzeug nach einer Bremsung mit wenig Kraft wieder in Bewegung zu setzen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die erste Kopplungseinrichtung und die zweite Kopplungseinrichtung derart ausgebildet sind, dass in Abhängigkeit von einer Rotationsrichtungsumkehr der Welle aus der zweiten Drehrichtung in die erste Drehrichtung eine Bewegung der Welle gegenüber dem ersten Kraftübertragungselement über eine begrenzte Distanz derart ermöglicht ist, dass während der Bewegung über die begrenzte Distanz das Drehmoment ausschließlich dazu dient eine über die zweite Kopplungseinrichtung aufgebaute Verbindung zwischen der Welle und dem zweiten Kraftübertragungselement zu lösen und nach Durchlaufen der begrenzten Distanz das Drehmoment über die erste Kopplungseinrichtung ausschließlich auf das erste Kraftübertragungselement übertragen wird.
Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass das erste Kraftübertragungselement zumindest ein erstes Bauteil zur Befestigung zumindest eines ersten Rades des Antriebsstrangs umfasst und/oder einstückig mit dem ersten Bauteil ausgebildet ist, mittels des Antriebsstranges zu mindest ein Antriebsrad des Fahrzeugs antreibbar ist und/oder der Antriebsstrang zumindest einen Kettenantrieb, zumindest einen Riemenantrieb und/oder zumindest einen Wellenantrieb umfasst, wobei vorzugsweise das erste Rad zumindest ein Zahnrad, zumindest eine Antriebswalze und/oder zumindest ein Getrieberad umfasst.
Besonders bevorzugt ist, dass das zweite Kraftübertragungselement zumindest ein, insbesondere konzentrisch um die Welle gelagertes, zweites Bauteil umfasst, wobei vorzugsweise das zweite Bauteil Mittel zur Befestigung zumindest eines dritten Kraftüberragungselementes, wie einer Zugseele, eines Bowdenzugs, eines Seils und/oder einer Stange, zur Übertragung einer mechanischen Bewegung an die Bremseinrichtung umfasst.
Auch wird mit der Erfindung vorgeschlagen, dass die Bremseinrichtung zumindest eine Bremsvorrichtung, vorzugsweise umfassend zumindest eine Felgenbremse, zumindest eine Scheibenbremse, zumindest eine hydraulische Bremsvorrichtung und/oder zumindest eine pneumatische Bremsvorrichtung, umfasst, wobei vorzugsweise eine Mehrzahl von Bremsvorrichtungen vorgesehen ist, an die insbesondere mittels des zweiten Kraftübertragungselementes eine Kraft übertragbar ist.
Weiterhin wird mit der Erfindung vorgeschlagen, dass mit der Kurbel zumindest ein, vorzugsweise drehbar relativ zu der Kurbel gelagerter Griff, insbesondere Handgriff, verbunden ist.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kopplungseinrichtung zumindest eine Anordnung zumindest einer Nut und zumindest eines in der Nut geführten Stifts umfasst, wobei vorzugsweise die Nut von dem ersten Kraftübertragungselement umfasst ist, insbesondere in zumindest einer Oberfläche des ersten Kraftübertragungselementes und/oder des ersten Bauteils die Nut ausgebildet ist, und der Stift drehmitnahmesicher mit der Welle verbunden ist oder in zumindest einer Oberfläche der Wel le die Nut ausgebildet ist und der Stift drehmitnahmesicher mit dem ersten Kraftübertragungselement und/oder dem ersten Bauteil verbunden ist.
Insbesondere ist bevorzugt, dass die zweite Kopplungseinrichtung mechanisch zwischen zumindest einem, insbesondere zumindest bereichsweise ringförmigen und/oder die Welle, zumindest bereichsweise, insbesondere konzentrisch, umgebenden dritten Bauteil einerseits und zumindest einem, insbesondere das dritte Bauteil zumindest bereichsweise, vorzugsweise konzentrisch, umgebenden, insbesondere von dem zweiten Bauteil gebildeten, vierten Bauteil angeordnet ist und/oder die zweite Kopplungseinrichtung zumindest ein Sperrlager, vorzugsweise Kugelsperrlager und/oder Rollensperrlager, umfasst, wobei insbesondere das vierte Bauteil in einer ersten, insbesondere der ersten Drehrichtung entsprechenden, Richtung um das dritte Bauteil drehbar ist und/oder in einer zweiten, insbesondere der zweiten Drehrichtung entsprechenden, Richtung drehmitnahmesicher mit dem dritten Bauteil verbindbar ist, wobei vorzugsweise Mittel zur Herstellung zumindest einer lösbaren Verbindung zwischen dem dritten Bauteil und der Welle und/oder einer lösbaren Verbindung zwischen dem vierten Bauteil und dem zweiten Kraftübertragungselement vorgesehen sind.
Bei der vorgenannten Ausführungsform ist bevorzugt, dass die Mittel zur Herstellung einer lösbaren Verbindung zumindest einen Rastbolzen, insbesondere einen zumindest bereichsweise durch das dritte Bauteil, insbesondere durch eine Bohrung, und/oder in zumindest eine in der Welle ausgebildete Ausnehmung, wie eine Bohrung, führbaren Rastbolzen, einen zumindest bereichsweise durch das zweite Kraftübertragungselement und/oder in zumindest eine in dem vierten Bauteil ausgebildete Ausnehmung, wie eine Bohrung, führbaren Rastbolzen, und/oder einen zumindest bereichsweise durch das vierte Bauteil und/oder in zumindest eine in dem zweiten Kraftübertragungselement ausgebildete Ausnehmung, wie eine Bohrung, führbaren Rastbolzen, umfassen.
Weiterhin kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung gekennzeichnet sein durch zumindest einen ersten Anschlag zur Begrenzung einer Bewegung, insbesondere bei einer drehmitnahmesicheren Verbindung der Welle und des zweiten Kraftübertragungselements, des zweiten Bauteils.
Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung gekennzeichnet ist durch zumindest einen zweiten Anschlag zur Begrenzung einer Bewegung des zweiten Bauteils vom ersten Anschlag hinweg.
Schließlich wird mit der Erfindung vorgeschlagen, dass der erste Anschlag und/oder der zweite Anschlag von zumindest einem fünften Bauteil umfasst ist, wobei vorzugsweise mittels des fünften Bauteils das dritte Kraftübertragungselement führbar ist, insbesondere das fünfte Bauteil eine Halterung für das dritte Kraftübertragungselement, insbesondere zur Befestigung zumindest einer eine Zugseele umgebenden Hülle, umfasst.
Darüber hinaus liefert die Erfindung ein durch Muskelkraft antreibbares Fahrzeug, insbesondere in Form eines Hand-bikes, umfassend zumindest eine erfindungsgemäße Vorrichtung.
Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass durch entsprechende Ausführung einer ersten Kopplungseinrichtung zur Übertragung eines Drehmoments einer durch eine Kurbel angetriebenen Welle auf einen Antriebsstrang, insbesondere unabhängig von einem Drehsinn der Welle, und einer zweiten Kopplungseinrichtung zur Übertragung eines Drehmoments der Welle auf eine Bremseinrichtung in Abhängigkeit von einem Drehsinn der Welle unter Verwendung eines konstruktiv einfachen Aufbaus bei einer Rotationsrichtungsumkehr der Welle nach einer Bremsung eine Bewegung der Welle ohne Übertragung eines Drehmoments auf den Antriebsstrang bei gleichzeitiger Übertragung eines Drehmoments an die Bremseinrichtung zur Lösung einer Bremskraft der Bremseinrichtung ermöglicht wird Auf ein durch die Bremseinrichtung abgebremstes oder sogar blockiertes Antriebsrad des Fahrzeugs wird also bei dieser Bewegung der Welle keine Antriebskraft ausgeübt. Die Bewegung der Welle bewirkt jedoch gleichzeitig eine Lösung der Bremswirkung der Bremseinrichtung, wodurch die Bremskraft aufgehoben wird. Eine die zweite Kopplungseinrichtung mit der Bremseinrichtung verbindendes zweite Kraftübertragungselement wird zum Beispiel durch Federmittel der Bremseinrichtung oder analoge Mittel zurückbewegt. Nach Durchlaufen einer begrenzten Distanz kommt die Koppelung zwischen der Welle und dem ersten Kraftübertragungselement wieder zustande, so dass das Drehmoment der Welle wieder zum Antrieb des Fahrzeugs zur Verfügung steht.
Im Allgemeinen ist die richtungsgeschaltete zweite Kopplungseinrichtung zwischen einem inneren Teil bzw. dritten Bauteil und einem äußeren Teil bzw. vierten Bauteil angeordnet, wobei das äußere Teil in einer Richtung um das innere Teil drehbar ist. Wenn dann auch Mitteln zur Herstellung zumindest einer lösbaren Verbindung zwischen dem inneren Teil und der Welle und/oder einer lösbaren Verbindung zwischen dem äußeren Teil und dem zweiten Kraftübertragungselement vorgesehen sind, kann das Fahrzeug, insbesondere durch Drehen der Kurbel bzw. der Welle in die zweite Drehrichtung rückwärts gefahren werden. Das zweite Kraftübertragungselement ist dann nämlich in beiden Rotationsrichtungen der Welle um die Welle rotierbar, wird insbesondere in der zweiten Drehrichtung nicht drehmitnahmesicher mit der Welle verbunden. Insbesondere wenn die Vorrichtung in einem Hand-bike eingesetzt wird, ist es einfach, per Hand die Verbindung zu lösen und danach rückwärts zu fahren. Die Hände des Fahrers befinden sich schon in der Nähe der Vorrichtung.
Wenn die Mittel zur Herstellung einer lösbaren Verbindung einen Rastbolzen, insbesondere einen durch das innere Teil in eine Bohrung in der Welle zu führenden Rastbolzen, umfassen, ist die Verbindung mit wenig Kraft zu lösen und wiederherzustellen. Im Vergleich zu einer Klemmvorrichtung ist dabei die Verbindung starrer. Es kann kein Schlupf durch unzureichende Klemmkräfte entstehen. Dadurch, dass die Verbindung mit wenig Kraft gelöst und wiederhergestellt werden kann, eignet sich diese Ausführungsform besonders für den Einsatz in Hand-bikes für Behinderte.
Wenn zumindest ein erster Anschlag zur Begrenzung einer Bewegung, insbesondere bei eingeschalteter richtungsgeschalteter zweite Kopplungseinrichtung, des zweiten Bauteils vorgesehen ist, wird vermieden, dass zuviel Kraft auf die Bremseinrichtung übertragen wird, bzw. das dritte Kraftübertragungselement (beispielsweise ein Drahtseil) überbelastet wird. Wenn nur ein erster Anschlag vorgesehen ist, kann dieser erste Anschlag auch die Bewegung des vierten Bauteils bei Freilauf der richtungsgeschalteten Kupplung begrenzen. Ein Effekt eines solchen Anschlags ist, dass, wenn der Freilauf nicht reibungslos ist, das vierte Bauteil nicht zu weit mitgenommen wird. Wenn dann wieder eine Bremsung eingeleitet werden muss, greift die Bremse nach nur eine kurzen Drehung der Welle wieder.
Wenn der erste Anschlag Teil eines fünften Bauteils zur Führung des dritten Kraftübertragungselements, insbesondere Teil einer Halterung zur Befestigung einer eine Zugseele umgebenden Hülle, ist, übernimmt das mit dem ersten Anschlag versehene zweite Bauteil zwei Funktionen. Hierdurch lässt sich Gewicht sparen. Das fünfte Bauteil zur Führung des dritten Kraftübertragungselements muss genauso wie ein Anschlag eine feste Position im Bezug auf einen Rahmen des Fahrzeugs haben.
Wenn ein zweiter Anschlag zur Begrenzung einer Bewegung des zweiten Bauteils vom ersten Anschlag hinweg vorgesehen ist, reicht eine nur geringe Rückwärtsdrehung der Welle aus, um die Bremseinrichtung zu betätigen. Das zweite Bauteil wird dadurch bei einer Rotation der Welle in der Richtung zur Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs, also der ersten Drehrichtung, durch Reibung in der richtungsgeschalteten zweiten Kopplungseinrichtung nicht zu weit von der Welle mitgenommen.
Wenn die zweite Kopplungseinrichtung ein Sperrlager umfasst, kann der Aufbau der Vorrichtung noch kompakter sein.
Wenn die erste Kopplungseinrichtung zumindest eine Anordnung einer Nut und zumindest eines in der Nut geführten Stifts umfasst, wird auf konstruktiv einfache Weise gewährleistet, dass bei einer Rotationsrichtungsumkehr der Welle eine Bewegung der Welle gegenüber dem ersten Kraftübertragungselement über eine begrenzte Distanz erfolgt.
Ein durch Muskelkraft antreibbares Fahrzeug, insbesondere ein Hand-bike, das eine erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst, kann ohne Hebel zur Betätigung der Bremse ausgeführt werden. Dies macht das Fahrzeug, insbesondere das Hand-bike, besser geeignet für Behinderte, deren Finger nicht vollständig funktionieren (beispielsweise auch für Tetraplegieleider). Dabei kann auf eine Nabenbremse verzichtet werden, was Gewicht spart.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen im Einzelnen erläutert wird. Dabei zeigt:
1 eine erste perspektivische Ansicht eines teilweise aufgebauten Hand-bikes;
2 eine zweite perspektivische Ansicht des Hand-bikes der 1;
3 eine perspektivische Detailansicht einer Vorrichtung zum Bedienen einer Bremse des Hand-bikes bei einem Fortbewegen des Hand-bikes in Vorwärtsrichtung;
4 eine perspektivische Detailansicht der Vorrichtung zum Bedienen einer Bremseinrichtung des Hand-bikes bei betätigter Bremseinrichtung;
5 eine perspektivische Detailansicht der Vorrichtung zum Bedienen einer Bremse des Hand-bikes unmittelbar nach einem Lösen der Bremseinrichtung;
6 eine Seitenansicht eines Zahnradkranzes zur Befestigung eines Kettenblatts des Hand-bikes;
7 eine Seitenansicht einer Welle der Vorrichtung der 3 bis 5;
8 eine Seitenansicht eines mit der Welle verbindbaren Innenrings;
9 eine Stirnansicht des Innenrings gemäß 8;
10 eine Stirnansicht eines um den Innenring gemäß 8 und 9 angeordneten Außenrings;
11 eine Seitenansicht des Außenrings gemäß 10; und
12 eine perspektivische Ansicht eines Vorbaus des Hand-bikes.
Ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs in Form eines Hand-bikes 1 ist in 1 und 2 dargestellt. Das Hand-bike 1 ist ein Renn-bike. Die im Nachstehenden dargestellte Erfindung ist jedoch auch übertragbar auf Adaptiv-bikes, die an Rollstühle montierbar sind.
Das Hand-bike 1 wird durch Betätigung zweier Kurbeln 2, 3 angetrieben. Die Kurbeln 2, 3 sind drehmitnahmesicher mit einer Welle 4 (siehe 3 bis 5 und 7) verbunden. Eine über die Kurbeln 2, 3 aufgebaute Antriebskraft wird, wie Nachfolgend ausführlicher beschrieben wird, über ein erstes Kraftübertragungselement auf einen Antriebsstrang des Fahrezeugs übertragen, genauer auf ein Kettenblatt 5 übertragen und von dem Kettenblatt 5 über eine (nicht dargestellte) Kette auf ein Ritzelpaket 6 (1 und 2). Das Ritzelpaket 6 ist auf einer Nabe eines Vorderrads 7, das lenkbar ist, montiert. Das Hand-bike 1 verfügt demnach über eine Kettenschaltung und ist deshalb verhältnismäßig leicht im Vergleich zu einem Hand-bike mit Nabenschaltung. Es ist jedoch nicht möglich eine Nabenbremse vorzusehen, weil die über die Kette übertragene Kraft bei einer Rückwärtsdrehung nur eine Bewegung eines (nicht dargestellten) Kettenspanners bewirken würde.
In der dargestellten Ausführungsform verfügt das Hand-bike 1 ferner über eine Bremseinrichtung in Form einer Felgenbremse 8. Auf die Felgenbremse 8 wird, wie nachfolgend erläutert werden wird, über ein zweites Kraftübertragungselement eine aus einem Drehmoment der Welle 4 resultierende Kraft übertragen, insbesondere wird die Felgenbremse 8 mittels eines dritten Kraftübertragungselements in Form eines Bowdenzugs betätigt. In einer alternativen Ausführungsform ist als Bremseinrichtung eine Scheibenbremse vorgesehen. In einer weiteren alternativen Ausführungsform wird über ein drittes Kraftübertragungselement in Form einer Stange oder eines Zugseils ein Kolben einer hydraulischen Felgen- oder Scheibenbremseinrichtung betätigt.
An Enden der Kurbel 2, 3 sind Griffe 9, 10, insbesondere Handgriffe, drehbar gelagert. Die Griffe 9, 10 weisen keine Bremshebel auf, da die Felgenbremse 8 durch eine Drehbewegung in Rückwärtsrichtung der Welle 4 betätigt wird. Die Griffe 9, 10 können jedoch mit (nicht dargestellten) Schalthebeln für die Kettenschaltung versehen sein. Das Vorderrad 7 ist mittels einer unteren Gabel 11 drehbar an einem Hauptrahmen 12 des Hand-bikes 1 aufgehängt. Die die Kurbel 2, 3 umfassende Antriebsanordnung ist an einem Ende einer oberen Gabel 13 an geordnet. Da die obere Gabel 13 starr mit dem unteren Gabel 11 verbunden ist, kann durch ein Bewegen der beiden Kurbeln 2, 3 (genauer gesagt eine Drehung einer Längsachse der Welle 4, um die sie rotiert) gelenkt werden. Insgesamt sind deshalb zur Bedienung des Hand-bikes 1 keine kräftigen Finger erforderlich.
Ein erstes Kraftübertragungselement in Form eines Zahnradkranz 14 ist drehbar auf der Welle 4 montiert. Der Zahnradkranz 14 bildet ferner ein erstes Bauteil des ersten Kraftübertragungselements. Ein erstes Rad in Form eines Kettenblatts 5 ist drehmitnahmesicher mit dem Zahnradkranz 14 verbunden. Der Zahnradkranz 14 weist im dargestellten Beispiel zwei Nute 15, 16 (siehe 6) auf, in denen jeweils ein Stift 17 (siehe 3 bis 5) geführt wird. Die Nut 15, 16 und der Stift 17 bilden die erste Kopplungseinrichtung. In den Zeichnungen ist nur ein Stift 17 von zwei Stiften dargestellt. Der Stift 17 ist drehmitnahmesicher, insbesondere starr, mit der Welle 4 verbunden, zum Beispiel in einer (nicht dargestellten) Bohrung verschraubt. Durch die Länge der Nut 15 hat der Stift 17, und somit auch die Welle 4, eine begrenzte Bewegungsfreiheit gegenüber dem Zahnradkranz 14. Wenn der Fahrer von einer Vorwärtsdrehung (die in 3 dargestellte Situation) zu einer Rückwärtsdrehung (die in 4 dargestellte Situation) übergeht, bewegt sich der Stift 17 in der Nut 15, so dass der Zahnradkranz 14 zunächst nicht der Bewegung der Welle 4 folgt. Ebenso bewegt sich der Zahnradkranz 14 zuerst nicht, wenn von einer Rückwärtsdrehung wieder zu einer Vorwärtsdrehung (die in 5 dargestellte Situation) übergegangen wird. Es wird also in diesen Fällen kein Drehmoment von der Welle 4 auf den Zahnradkranz 14 übertragen.
Auf der dem Zahnradkranz 14 gegenüberliegenden Seite der Welle 4 befindet sich eine Anordnung, die einen in den 8 und 9 dargestellten und in den 3 bis 5 verdeckten Innenring 18, einen in den 3 bis 5 sowie 10 und 11 dargestellten Außenring 19 und eine zwischen dem Innenring 18 und dem Außenring 19 angeordnete (nicht dargestellte) zweite Kopplungseinrichtung in Form eines Sperrlagers umfasst. Der Außenring 19 stellt ein zweites Kraftübertragungselement dar bzw. ein zweites Bauteil dar, das von dem zweiten Kraftübertragungselement umfasst ist. In der dargestellten Ausführungsform übernimmt der Innenring 18 die Funktion eines dritten Bauteils und der Außenring gleichzeitig die Funktion eines vierten Bauteils. Das Sperrlager erlaubt es dem Innenring 18 nur in einer Richtung in dem Außenring 19 drehmitnahmesicher mit dem Innenring 18 verbunden zu sein. Dreht sich der Innenring 18 in die andere Richtung, wird der Außenring 19 nicht mitgenommen.
Der Außenring 19 weist eine umlaufende Rinne 20, in die eine Zugseele 21 eingelegt werden kann, auf. Über die Zugseele 21 wird eine Bremskraft auf die Felgenbremse 8 übertragen. Ein Ende der Zugseele 21 ist an Befestigungsmitteln in Form eines Stifts 22 befestigbar. Zum Beispiel kann eine Öse am Ende der Zugseele 21 um den Stift 22 gelegt werden.
Der Außenring 19 weist einen vorstehenden Teil 23 auf. An der oberen Gabel 13 ist ein die Funktion eines fünften Bauteils erfüllender Bremszughalter 24, der zwei Anschläge 25, 26 aufweist, befestigt. Die Bewegung des Außenrings 19 wird durch die zwei Anschläge 25, 26 begrenzt. Wenn die Felgenbremse 8 angezogen wird, wie es in der 4 dargestellt ist, stößt der vorstehende Teil 23 des Außenrings 19 gegen einen ersten Anschlag 25. Wenn in der entgegengesetzten Richtung gekurbelt wird, das Hand-bike 1 also angetrieben wird, stößt der vorstehende Teil 23 des Außenrings 19 nach einem kurzen Weg gegen einen zweiten Anschlag 26.
Der Bremszughalter 24 weist eine Öse 27 für ein (nicht dargestelltes) verstärktes Ende einer Hülle 28 des Bowdenzugs, durch die die Zugseele 21 geführt wird, auf.
Der Innenring 18 weist eine Bohrung 29 auf, durch die ein Rastbolzen 30 (12) geführt werden kann. Der Rastbolzen 30 rastet in einer Bohrung 31 (7) ein und stellt somit eine lösbare Verbindung zwischen der Welle 4 und dem Innenring 18 her. Die Stellung des Rastbolzens 30 ist per Hand ohne großen Kraftaufwand veränderbar. Wenn der Rastbolzen 30 aus der Bohrung 31 in der Welle 4 gezogen ist, ist der Innenring 18 um die Welle 4 drehbar. In diesem Fall kann die Welle 4 in beiden Richtungen gedreht werden, ohne dass der Innenring 18 oder der Außenring 19 mitgenommen wird. Der Zahnradkranz 14 wird jedoch über den Stift 17 mitgenommen, so dass das Hand-bike 1 sowohl vorwärts als rückwärts angetrieben werden kann.
Im Normalfall, also mit eingerastetem Rastbolzen 30, wird das Hand-bike 1 in der in 3 dargestellten Konfiguration in Vorwärtsrichtung angetrieben, indem die Kurbeln 2, 3 derartig gedreht werden, dass die Welle 4 in eine erste Drehrichtung dreht. Der Innenring 18 rotiert dann mit der Welle 4. Das Sperrlager erlaubt jedoch eine Bewegung des Innenrings 18 gegenüber dem Außenring 19, sodass letzterer nicht mitdreht. Auch in Anwesenheit geringfügiger Reibungskräfte im Sperrlager wird der Außenring 19 nur so weit mitgenommen, bis der vorstehende Teil 23 gegen den zweiten Anschlag 26 stößt.
Um eine Bremsung einzuleiten (4), wird in entgegengesetzter Richtung gekurbelt, also die Kurbeln so gedreht, dass die Welle 4 nach Durchlaufen der Nut 15 von dem Stift 17 in eine zweite Drehrichtung dreht. Das Sperrlager stellt dann eine Verbindung zwischen dem Innenring 18 und dem Außenring 19 her. Dadurch dreht sich der Außenring 19 mit der Welle 4, so dass durch die Übertragung des Drehmoments der Welle 4 auf den Außenring 19 die Zugseele 21 aus der Hülle 28 gezogen wird. Die mechanische Bewegung des Außenrings 19 wird durch die Zugseele 21 auf die Felgenbremse 8 übertragen. Der Stift 17 bewegt sich zum anderen Ende der Nut 15. Dadurch, dass der vorstehende Teil 23 des Außenrings 19 gegen den ersten Anschlag 25 stößt, wird die Zugseele nicht überbelastet und ist ein Rückwärtsantrieb auch nicht mehr möglich.
Wird die Rotationsrichtung der Welle 4 wiederum umgekehrt (5), also die Welle in die erste Drehrichtung gedreht, muss sich der Stift 17 zuerst durch die Nut 15 bewegen, bevor der Zahnradkranz 14 mitgenommen wird, also eine Drehmomentübertragung von der Welle 4 auf dem Zahnradkranz 14 erfolgt. Der Außenring 19 kann jedoch gleich wieder mit der Welle 4 drehen, so dass zuerst die Felgenbremse 8 gelöst wird und dann der Antriebskraft über das Kettenblatt 5 auf das Vorderrad 7 übertragen wird. Es wird also nie gegen die Bremskraft gekurbelt.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Figuren und den Ansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Realisierung der Erfindung in den verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.
Die Vorrichtung zum Bedienen zumindest einer Bremse kann auch in einem Fahrrad oder Liegerad eingesetzt werden. Zur Betätigung mehreren Bremsen können mehrere Züge an dem Außenring 19 befestigt werden. Es können auch mehrere Innen- und Außenringe auf einer Welle vorgesehen sein.

Zusätzlich wird darauf hingewiesen, dass das erste Bauteil und/oder das erste Kraftübertragungselement auch integral mit dem ersten Rad, insbesondere dem Kettenblatt, ausgeführt sein kann bzw. können. Bezugszeichenliste

1	Hand-bike
2	Linke Kurbel
3	Rechte Kurbel
4	Welle
5	Kettenblatt
6	Ritzelpaket
7	Vorderrad
8	Felgenbremse
9	Linker Griff
10	Rechter Griff
11	Untere Gabel
12	Hauptrahmen
13	Obere Gabel
14	Zahnradkranz
15	1. Nut
16	2. Nut
17	Stift
18	Innenring
19	Außenring
20	Rinne
21	Zugseele
22	Stift am Außenring
23	Vorstehender Teil des Außenrings
24	Bremszughalter
25	1. Anschlag
26	2. Anschlag
27	Öse
28	Hülle
29	Bohrung im Innenring
30	Rastbolzen
31	Bohrung in der Welle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 3233165 A1 [0001]
- DE 19626954 A1 [0003]

Claims

Vorrichtung zum Bedienen zumindest einer Bremseinrichtung (8) eines durch Muskelkraft angetriebenen Fahrzeugs (1), umfassend: eine Welle (4), auf die durch zumindest eine Kurbel (2, 3), auf die die Muskelkraft wirkt, ein Drehmoment ausgeübt werden kann; eine erste Kopplungseinrichtung (15, 17), die mechanisch zwischen der Welle (4) und zumindest einem ersten Kraftübertragungselement (14) angeordnet ist, wobei mittels des ersten Kraftübertragungselements (14) zumindest bei Drehung der Welle (4) in eine erste Drehrichtung das Drehmoment auf einen Antriebsstrang des Fahrzeugs übertragbar ist; eine richtungsgeschaltete zweite Kopplungseinrichtung, die mechanisch zwischen der Welle (4) und einem zweiten Kraftübertragungselement (19) angeordnet ist, wobei mittels der zweiten Kopplungseinrichtung in Abhängigkeit von einem Drehsinn der Welle (4) in eine der ersten Drehrichtung entgegengesetzte zweite Drehrichtung das Drehmoment über das zweite Kraftübertragungselement (19) auf die Bremseinrichtung (8) übertragbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kopplungseinrichtung (15, 17) und die zweite Kopplungseinrichtung derart ausgebildet sind, dass in Abhängigkeit von einer Rotationsrichtungsumkehr der Welle (4) aus der zweiten Drehrichtung in die erste Drehrichtung eine Bewegung der Welle (4) gegenüber dem ersten Kraftübertragungselement (14) über eine begrenzte Distanz derart ermöglicht ist, dass während der Bewegung über die begrenzte Distanz das Drehmoment ausschließlich dazu dient eine über die zweite Kopplungseinrichtung (18) aufgebaute Verbindung zwischen der Welle (4) und dem zweiten Kraftübertragungselement (19) zu lösen und nach Durchlaufen der begrenzten Distanz das Drehmoment über die erste Kopplungseinrichtung (15, 17) ausschließlich auf das erste Kraftübertragungselement (14) übertragen wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kraftübertragungselement zumindest ein erstes Bauteil (14) zur Befestigung zumindest eines ersten Rades (5) des Antriebsstrangs umfasst und/oder einstückig mit dem ersten Bauteil (14) ausgebildet ist, mittels des Antriebsstranges zumindest ein Antriebsrad (7) des Fahrzeugs (1) antreibbar ist und/oder der Antriebsstrang zumindest einen Kettenantrieb, zumindest einen Riemenantrieb und/oder zumindest einen Wel lenantrieb umfasst, wobei vorzugsweise das erste Rad zumindest ein Zahnrad (5), zumindest eine Antriebswalze und/oder zumindest ein Getrieberad umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Kraftübertragungselement zumindest ein, insbesondere konzentrisch um die Welle (4) gelagertes, zweites Bauteil (19) umfasst, wobei vorzugsweise das zweite Bauteil (19) Mittel (22) zur Befestigung zumindest eines dritten Kraftüberragungselementes, wie einer Zugseele (21), eines Bowdenzugs, eines Seils und/oder einer Stange, zur Übertragung einer mechanischen Bewegung an die Bremseinrichtung (8) umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung zumindest eine Bremsvorrichtung, vorzugsweise umfassend zumindest eine Felgenbremse (8), zumindest eine Scheibenbremse, zumindest eine hydraulische Bremsvorrichtung und/oder zumindest eine pneumatische Bremsvorrichtung, umfasst, wobei vorzugsweise eine Mehrzahl von Bremsvorrichtungen vorgesehen ist, an die insbesondere mittels des zweiten Kraftübertragungselementes (19) eine Kraft übertragbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Kurbel (2, 3) zumindest ein, vorzugsweise drehbar relativ zu der Kurbel (2, 3) gelagerter Griff, insbesondere Handgriff (9, 10), verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kopplungseinrichtung zumindest eine Anordnung zumindest einer Nut (15) und zumindest eines in der Nut geführten Stifts (17) umfasst, wobei vorzugsweise die Nut (15) von dem ersten Kraftübertragungselement (14) umfasst ist, insbesondere in zumindest einer Oberfläche des ersten Kraftübertragungselementes (14) und/oder des ersten Bauteils die Nut (17) ausgebildet ist, und der Stift (17) drehmitnahmesicher mit der Welle (4) verbunden ist oder in zumindest einer Oberfläche der Welle die Nut aus gebildet ist und der Stift drehmitnahmesicher mit dem ersten Kraftübertragungselement und/oder dem ersten Bauteil verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kopplungseinrichtung mechanisch zwischen zumindest einem, insbesondere zumindest bereichsweise ringförmigen und/oder die Welle (4), zumindest bereichsweise, insbesondere konzentrisch, umgebenden dritten Bauteil (18) einerseits und zumindest einem, insbesondere das dritte Bauteil (18) zumindest bereichsweise, vorzugsweise konzentrisch, umgebenden, insbesondere von dem zweiten Bauteil gebildeten, vierten Bauteil (19) angeordnet ist und/oder die zweite Kopplungseinrichtung zumindest ein Sperrlager, vorzugsweise Kugelsperrlager und/oder Rollensperrlager, umfasst, wobei insbesondere das vierte Bauteil (19) in einer ersten, insbesondere der ersten Drehrichtung entsprechenden, Richtung um das dritte Bauteil (18) drehbar ist und/oder in einer zweiten, insbesondere der zweiten Drehrichtung entsprechenden, Richtung drehmitnahmesicher mit dem dritten Bauteil (18) verbindbar ist, wobei vorzugsweise Mittel (29, 30, 31) zur Herstellung zumindest einer lösbaren Verbindung zwischen dem dritten Bauteil (18) und der Welle (4) und/oder einer lösbaren Verbindung zwischen dem vierten Bauteil und dem zweiten Kraftübertragungselement vorgesehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (29, 30, 31) zur Herstellung einer lösbaren Verbindung zumindest einen Rastbolzen (30), insbesondere einen zumindest bereichsweise durch das dritte Bauteil (18), insbesondere durch eine Bohrung (29), und/oder in zumindest eine in der Welle (4) ausgebildete Ausnehmung, wie eine Bohrung (31), führbaren Rastbolzen, einen zumindest bereichsweise durch das zweite Kraftübertragungselement und/oder in zumindest eine in dem vierten Bauteil (19) ausgebildete Ausnehmung, wie eine Bohrung (31), führbaren Rastbolzen, und/oder einen zumindest bereichsweise durch das vierte Bauteil (19) und/oder in zumindest eine in dem zweiten Kraftübertragungs element ausgebildete Ausnehmung, wie eine Bohrung (31), führbaren Rastbolzen, umfassen.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest einen ersten Anschlag (25) zur Begrenzung einer Bewegung, insbesondere bei einer drehmitnahmesicheren Verbindung der Welle (4) und des zweiten Kraftübertragungselements, des zweiten Bauteils (19).
Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch zumindest einen zweiten Anschlag (26) zur Begrenzung einer Bewegung des zweiten Bauteils (19) vom ersten Anschlag (25) hinweg.
Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Anschlag (25) und/oder der zweite Anschlag (26) von zumindest einem fünften Bauteil (24) umfasst ist, wobei vorzugsweise mittels des fünften Bauteils (24) das dritte Kraftübertragungselement führbar ist, insbesondere das fünfte Bauteil eine Halterung (24) für das dritte Kraftübertragungselement (21), insbesondere zur Befestigung zumindest einer eine Zugseele (21) umgebenden Hülle (28), umfasst.
Durch Muskelkraft antreibbares Fahrzeug, insbesondere in Form eines Hand-bikes (1), umfassend zumindest eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11.