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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tretfahrzeug mit einem Rahmen, einem Sitz, zwei Vorderrädern, zwei Hinterrädern, einer Lenkvorrichtung, einem Tretantrieb und einer Bremsvorrichtung, wobei die Vorderräder jeweils einzeln am Rahmen aufgehängt und gegenüber diesem jeweils einzeln mit einem Federbein abgestützt sind, wobei die Hinterräder an einer Starrachse befestigt sind, welche über eine Schwinge schwenkbar am Rahmen befestigt und gegenüber diesem mit wenigstens einem weiteren Federbein abgestützt ist, wobei durch den Tretantrieb die Hinterräder über mehrere Ketten angetrieben werden, und wobei die Bremsvorrichtung Scheibenbremsen und an der Lenkvorrichtung zwei Bremshebel für deren Betätigung umfasst.
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STAND DER TECHNIK
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Ein Tretfahrzeg dieser Art ist bekannt aus
US 6,203,043 , wobei dieses Tretfahrzeug in allen beschriebenen Ausführungsarten einen Vorderradantrieb nur in einigen Ausführungsarten zusätzlich über eine Kette mit Kettenschaltung aufweist und ein Hinterradantrieb über zwei weitere Ketten oder eine Kardanwelle und eine weitere Kette aufweist. Bremsen in Form von Scheibenbremsen sind jeweils nur für die Hinterräder vorgesehen.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Die Erfindung stellt sich die Aufgabe das eingangs genannte Tretfahrzeug vor allem hinsichtlich des Tretantriebs und der Bremsvorrichtung zu verbessern und dadurch ingesamt verbesserte Fahreigenschaften zu erreichen. Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Tretfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Vorteilhafte und deshalb bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemässen Tretfahrzeugs sind in den anhängigen Ansprüchen angegeben.
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KURZE ERLÄUTERUNG DER FIGUREN
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Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemässen Tretfahrzeugs;
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2 eine perspektivische Darstellung des Tretfahrzeugs von unten;
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3 unter a)–d) vier Ansichten des Tretfahrtzeugs;
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4 eine perspektivische Darstellung des vorderen Teils des Tretfahrzeugs;
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5 eine perspektivische Darstellung des hinteren Teils des Tretfahrzeugs; und
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6 schematisch ein in die Bremsvorrichtung integriertes Federelement.
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WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
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Das in den Figuren dargestellte Tretfahrzeug weist einen Rahmen 10, einen Sitz 20, zwei Vorderräder 31, 32, zwei Hinterräder 41, 42, eine Lenkvorrichtung 50, einen Tretantrieb 60 und eine Bremsvorrichtung 70 auf.
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Der Rahmen 10 ist nach Art einer Zentralrohrkonstruktion ausgeführt und wird im wesentlichen sowie im mittleren Bereich des Tretfahrzeugs ausschliesslich gebildet durch einen Längsträger 11, der als rechteckiges Rohr ausgebildet ist. Im Bereich seines hinteren Endes ist am Längsträger 11 ein sich etwa über die Breite des Sitzes 20 erstreckender hinterer Querträger 12 und im Bereich seines vorderen Endes ein vorderer Querträger 13 angebracht. Die genannten Träger 11, 12 und 13 sind jeweils mit Löchern zur Gewichtseinsparung versehen.
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Der Längsträger 11 ist im unbelasteten Zustand im wesentlichen horizontal sowie oberhalb der Achshöhe der Vorder- und der Hinterräder angeordnet.
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Der Sitz 20 ist auf dem hinteren Querträger 12 montiert und mit seiner Sitzfläche 21 oberhalb der zweieinhalbfachen Achshöhe der Vorder- und der Hinterräder angeordnet. Seine Rückenlehne 22 ist etwa vertikal und erzwingt dadurch eine im wesentlichen aufrechte Sitzhaltung.
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Die Vorderräder 31, 32 sind jeweils über Doppelquerlenker 35, 36 einzeln am Längsträger 11 aufgehängt und gegenüber dem vorderen Querträger 13 jeweils einzeln mit einem Federbein 33, 34 abgestützt. Bei den Federbeinen handelt sich jeweils um die Kombination einer Feder mit einem hydraulischen Stossdämpfer.
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Die Hinterräder 41, 42 sind an einer Starrachse 43 drehfest befestigt, welche über eine Schwinge 44 schwenkbar am hinteren Querträger 12 befestigt ist. Die Schwinge 44 weist zwei parallele Arme 44.1, 44.2 und einen diese verbindenden Querholm 44.3 auf. Die Arme 44.1, 44.2 sind an zwei nach hinten abstehenden Tragarmen 12.1, 12.2 des Querträgers 12 angelenkt, wobei die Anlenk- bzw. Schwenkachse der Schwinge 44 mit 44.4 bezeichnet ist. Die Schwinge 44 ist zudem mit zwei weiteren Federbeinen 45, 46 der genannten Art gegen den Rahmen abgestützt, wobei die Federbeine einseits an den beiden Armen 44.1, 44.2 der Schwinge und andererseits an Verlängerungen 12.3 und 12.4 der Tragarme 12.1, 12.2 des hinteren Querträgers 12 angelenkt sind. Durch diese Art der Anlnekung und Abstützung wir die Schwinge 44 kaum auf Torsion belastet, wodurch die Schwingenkonstruktion ingesamt wenig massiv und leicht ausgeführt werden kann.
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Die Lenkvorrichtung 50 umfasst einen Lenker 51, eine stangenförmige Lenksäule 52 sowie zwei Spurstangen 53, 54 zur Verbindung der Lenksäule mit den Vorderrädern 31, 32. Die Lenksäule 52 ist in zwei auf dem Längsträger 11 montierten Stützen 55 und 56 gelagert.
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Durch den Tretantrieb 60 werden ausschliesslich die Hinterräder 41, 42 über zwei Ketten 63, 67 angetrieben, wobei eine Kettenschaltung für die vordere Kette 63 vorgesehen ist. Eine Kurbelgarnitur 61 mit Tretlager, Kurbeln, Pedalen und drei Kettenblättern 62 samt zugehörigem Umwerfer 62.1 für die Kette 63 ist im vorderen Bereich zwischen den beiden Stützen 55 und 56 am Längsträger 11 montiert. Hinten ist die Kette 63 über ein Ritzelpakt 64 mit sieben oder neun Ritzeln mit zugehörigem Schaltwerk 64.1 geführt. Durch Betätigung des Umwerfers 62.1 mit dem Schlathebel 62.2 und/oder des Schaltwerks 64.1 mit dem Schlathebel 64.2 kann die Übersetzung während des Fahrens verändert werden.
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Das Ritzelpaket 64 ist in Flucht mit der Schwenkachse 44.4 der Schwinge 44 auf einer Nabe 65 montiert, die zugleich als Lager und Freilauf dient und die mit einer Scheibenbremsenaufnahme 65 versehen ist. An einem Flansch dieser Schiebenbremsenaufnahme ist jedoch anstelle einer Scheibenbremse ein weiteres Ritzel 66 für die hintere Kette 67 drehfest montiert, die im Übrigen über ein mit der Starrachse 43 der Hinterräder 41, 42 ebenfalls drehfest verbundenes drittes Ritzel 68 geführt ist.
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Durch diese Art der Kopplung und die drehfeste Verbindung der Hinterräder 41, 42 mit der Starrachse 43 dreht die hintere Kette 67 stets mit den Hinterrädern 41, 42 mit. Indem das Ritzelpaket 64 in Flucht mit der Schwenkachse 44.4 der Schwinge 44 montiert ist, bleibt der Abstand zwischen den beiden Ritzeln 66 und 68 beim Verschwenken der Schwinge 44 konstant, so dass ein Verschwenken der Schwinge 44 keinen Einfluss auf die hintere Kette 67 in deren Spannung hat.
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Die Bremsvorrichtung 70 umfasst drei Scheibenbremsen 71, 72, 73 und an der Lenkvorrichtung 50 zwei Bremshebel 74, 75 für deren Betätigung. Für jedes Vorderrad 31, 32 ist dabei eine eigene, vordere Scheibenbremse 71, 72, für beide Hinterräder 41, 42 jedoch nur eine gemeinsame, hintere Scheibenbremse 73 vorhanden. Dies trägt dem Umstand Rechnung, dass bei Radfahrzeugen durch die dynamische Radlastverteilung ca. 70% der Bremsleistung über die Vorderräder übertragen wird. Bei einer z. B. ausschliesslich auf die Hinterräder wirkenden Bremsung könnten zudem beim Kurvenfahren instabile Fahrzustände auftreten.
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Zur Betätigung der drei Scheibenbremsen 71, 72, und 73 sind die Bremshebel 74 und 75 vorgesehen, die über Bowdenzüge mit ihnen verbunden und am Lenker 51 montiert sind. Der Fahrer muss dadurch zum Bremsen die Hände nicht vom Lenker nehmen.
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Der Bremshebel 75 dient zur Betätigung der hinteren Scheibenbremse 73, während der Bremshebel 74 zur gemeinsamen Betätigung der beiden vorderen Scheibenbremsen 71, 72 dient. Der mit dem Bremshebel 74 verbundende Bowdenzug 74.1 kann dazu, wie in 6 dargestellt, durch ein Federelement 76 mit zwei zu den beiden Scheibenbremsen 71 und 72 führenden Bowdenzügen 74.2 und 74.3 verbunden sein, wobei die zur Betätigung beider Bremsen nötige, erhöhte Bedienkraft durch zwei vorgespannte Druckfedern 76.1 und 76.2 reduziert wird. In 6 stützt sich die Hülle des Bowdenzugs 74.1 an einem Block 76.3 ab. Die Hüllen der Bowdenzüge 74.2 und 74.3 stützen sich an einem Block 76.4 ab. Diese Blöcke sind ortsfest, z. B. mit dem Rahmen 10, verbunden. Die Seelen der drei Bowdenzüge sind über einen beweglichen Balken 76.5 miteinander verbunden. Die Druckfedern 76.1 und 76.2 sind zwischen diesme Balken und dem Block 76.4 eingespannt. Die Pfeile geben die Bewegungsrichtugng der Seelen beim Bremsen an.
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Alle Teile des Tretantriebs 60 sowie der Bremsvorrichtung 70 sowie das Federelement 76 können aus handelsüblichen Komponenten bestehen, wie sie bei Fahrrädern Verwendung finden. Insbesondere kann auch die Länge der Kurbeln der Kurbelgarnitur 61 wie bei Fahrrädern üblich 155–170 mm betragen. Mit so langen Kurbeln wird über den Hebelarm viel Drehmoment und damit ein besonders wirksamer Vortrieb erzeugt. Dazu ist lediglich, was sowieso bevorzugt ist, die Höhe des Längsträgers 11 über dem Boden ausreichend gross zu bemessen.
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Vorzugweise ist das Tretfahrzeug insgesamt ausreichend gross für den Gebrauch durch Erwachsene bemessen. Beispielsweise kann, jeweils mit Bezug auf den Boden, die Achshöhe der Räder 180–260 mm, insbesondere 200 mm, die Unterkante des Längsträgers 250–350 mm, insbesondere 275 mm, die Höhe der Sitzfläche 400–550 mm, insbesondere 480 mm, die Höhe der Lehnenoberkante des Sitzes 800–980 mm, insbesondere 900 mm, und die Höhe des Lenkers 850–1100, insbesondere 1000 mm betragen. Der Radstand kann 1250–1650 mm, insbesondere 1650 mm, und die Spurweite, jeweils zwischen den Aussenseiten Räder genommen, vorn 650–860 mm, insbesondere 860 mm, und hinten 600–850 mm, insbesondere 850 mm, betragen.
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Der erläuterte Aufbau des erfindungsgemässen Tretfahrzeugs ermöglicht durch Einstellung, Wahl und/oder Dimensionierung der einzelnen Teile, insbesondere der Teile der Radaufhängung, eine Anpassung des Fahrwerks, der Spur, des Sturzes und der Federung an den jeweiligen Einsatzbreich. Entsprechendes gilt für Übersetzung des Tretantriebs und/oder die Bemessung der Bremsvorrichtung. Die Übersetzung des Tretantriebs lässt sich auch durch Bemessung der Ritzel für die hintere Kette 67 abstimmen. Durch die grosse Spreizung der möglichen Übersetzungen können die Einstellungen so gewählt werden, dass Steigungen, Bordsteine etc. mühelos überfahren werden können.
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Was die Federung anbetrifft, sind grosse Federwege zwischen 60 und 120 mm bevorzugt. Unabhängige Bewegungen der Vorderräder sind durch die gewählte Einzelradaufhängung möglich, wodurch eine optimale Traktion sichergestellt ist.
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Durch die hohe Sitzposition und im wesentlichen aufrechte Sitzhaltung können sportliche Fahrer bei Kurvenfahrt durch ”in die Kurve legen” wirksam ihren Schwerpunkt verlagern und dadurch die Stabilität des Fahrzeugs in der Kurve verbessern. Ein weiterer Vorteil dieser Sitzposition und Haltung ist, dass der Fahrer, wenn in Extremsituation ein Kippen des Fahrzeugs droht, einfach reagieren und z. B. noch rechtzeitig abspringen kann. Auch das Einsteigen wird durch die hohe Sitzposition erleichtert.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Rahmen
- 11
- Längsträger
- 12
- hinterer Querträger
- 12.1, 12.2
- Tragarme
- 12.3, 12.4
- Verlängerungen der Tragarme
- 13
- vorderer Querträger
- 20
- Sitz
- 21
- Sitzfläche
- 22
- Rückenlehne
- 31, 32
- Vorderräder
- 33, 34
- Federbeine
- 35, 36
- Doppelquerlenker
- 41, 42
- Hinterräder
- 43
- Starrachse
- 44
- Schwinge
- 44.1, 44.2
- Arme der Schwinge
- 44.3
- Querholm
- 44.4
- Schwenkachse der Schwinge
- 45, 46
- Federbeine
- 50
- Lenkvorrichtung
- 51
- Lenker
- 52
- Lenksäule
- 53, 54
- Spurstangen
- 55, 56
- Stützen
- 60
- Tretantrieb
- 61
- Kurbelgarnitur
- 62
- Kettenblätter
- 62.1
- Umwerfer
- 63
- Kette
- 64
- Ritzelpaket
- 64.1
- Schaltwerk
- 65
- Scheibenbremsenaufnahme
- 66
- Ritzel
- 67
- Kette
- 68
- Ritzel
- 70
- Bremsvorrichtung
- 71, 72, 73
- Scheibenbremsen
- 74, 75
- Bremshebel
- 74.1, 74.2, 74.3
- Bowdenzüge
- 76
- Federelement
- 76.1, 76.2
- Druckfedern
- 76.3, 76.4
- Blöcke
- 76.5
- Verbindungsbalken
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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