DE202012006590U1 - Recumbent bike with arm and leg drive - Google Patents

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Abstract

Liegerad mit Arm- und Beinantrieb, ausgeführt als Fahrrad oder als drei- oder vierrädriges muskelbetriebenes Fahrzeug mit einer nach hinten geneigten Sitz- bzw. Liegeposition, ausgestattet mit einem Beinantrieb mit zwei Tretkurbeln (2, 4), die gemeinsam ein Kettenblatt (3) oder Antriebsrad drehen, dadurch gekennzeichnet, dass • zwei Armantriebe mit je einer Armkurbel (10, 12) jeweils ein Kettenblatt (13, 24) oder Antriebsrad drehen, welches über eine Kette (11, 23) oder einen Zahnriemen die vordere (7) oder die hintere Antriebsachse dreht, • wobei beide Armantriebe gemeinsam eine lenkbare Antriebsachse antreiben, • wobei die Armantriebe fest mit der Gabel (16) der durch sie angetriebenen und gelenkten Antriebsachse (7) verbunden sind und mittels einer Arm- und/oder Körperbewegung verschwenkt werden können, • wobei die die Armantriebe haltenden Streben (17) so konstruiert sind, dass die Armkurbeln links und rechts der Körpermitte des Fahrers positioniert sind.Recumbent bike with arm and leg drive, designed as a bicycle or as a three- or four-wheeled muscle-powered vehicle with a reclining sitting or lying position, equipped with a leg drive with two cranks (2, 4) that share a chainring (3) or Rotating drive wheel, characterized in that • two arm drives each with an arm crank (10, 12) each rotate a chainring (13, 24) or drive wheel, which via a chain (11, 23) or a toothed belt, the front (7) or the rear drive axle rotates, • both arm drives jointly driving a steerable drive axle, • where the arm drives are firmly connected to the fork (16) of the drive axle (7) driven and steered by them and can be pivoted by means of an arm and / or body movement, • The struts (17) holding the arm drives are designed in such a way that the arm cranks are positioned to the left and right of the center of the driver's body.

Description

Die Erfindung betrifft ein Liegerad, das zusätzlich oder anstelle des Beinantriebes mit seitlich des Fahrers vorhandenen Armkurbeln angetrieben werden kann.The invention relates to a recumbent, which can be driven in addition to or instead of the leg drive with side of the driver existing crank arms.

Stand der TechnikState of the art

Fahrräder oder drei oder vierrädrige muskelbetriebene Fahrzeuge herkömmlicher Bauart werden in aufrechtem oder vorgebeugtem Sitz auf einem kleinen Sattel ausschließlich mit den Beinen oder zusätzlich mit einem Hilfsmotor angetrieben. Die Sitzposition ist unbequem und verursacht bei der Fahrt hohen Luftwiderstand. Die Armmuskulatur wird weder trainiert noch zur Erhöhung der Geschwindigkeit genutzt.Bicycles or three or vierrädrige muscle-powered vehicles of conventional design are driven in an upright or vorgebeugtem seat on a small saddle exclusively with the legs or in addition with an auxiliary engine. The sitting position is uncomfortable and causes high air resistance while driving. The arm musculature is neither trained nor used to increase the speed.

Zur Erhöhung der Bequemlichkeit und zur Verbesserung der Aerodynamik wurde das Liegerad erfunden. Dies ist ein Fahrrad oder ein drei- oder vierrädriges muskelbetriebenes Fahrzeug mit einer nach hinten geneigten Sitz- bzw. Liegeposition, als Fahrrad ggf. ausgeführt mit zusätzlichen Stützrädern. Daneben gibt es zahlreiche Erfindungen von Fahrrädern oder drei- oder vierrädrigen muskelbetriebenen Fahrzeugen mit Arm- und Beinantrieb. Nur Liegeräder mit Arm- und Beinantrieb vermeiden alle in Absatz 2 genannten Nachteile.To increase the comfort and improve the aerodynamics, the recumbent was invented. This is a bicycle or a three- or vierrädriges muscle-powered vehicle with a reclined seat or reclining position, as a bike possibly executed with additional training wheels. In addition, there are numerous inventions of bicycles or three- or vierrädrigen muscle-powered vehicles with arm and leg drive. Only recumbents with arm and leg drive avoid all mentioned in paragraph 2 disadvantages.

Einige Erfindungen von Liegerädern mit Arm- und Beinantrieb verwenden Hebelantriebe. Der Nachteil dieser Liegeräder besteht in den unterschiedlichen, nicht harmonischen Bewegungsabläufen für Arme und Beine sowie in der mangelnden Effizienz des Hebelantriebs. Andere Liegeräder verwenden für Beine und Arme jeweils einen Kurbelantrieb, wobei der Fahrer seine Arme oberhalb des Körpers bewegen muss. Der Nachteil dieser Räder ist die unbequeme Armposition.Some inventions of recumbents with arm and leg drive use lever drives. The disadvantage of these recumbents is the different, non-harmonious movements for arms and legs and in the lack of efficiency of the lever drive. Other recumbents use a crank drive for both legs and arms, with the driver having to move his arms above the body. The disadvantage of these wheels is the uncomfortable arm position.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Liegerad mit Arm- und Beinantrieb zu schaffen, welches Antriebseffizienz, harmonische Bewegungsabläufe und eine bequeme Armposition gewährleistet.The object of the invention is to provide a recumbent with arm and leg drive, which ensures drive efficiency, harmonious movement and a comfortable arm position.

Die Aufgabe wird mit den erfindungsgemäßen Merkmalen des 1. Schutzanspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The object is achieved with the inventive features of the first protection claim. Advantageous developments and refinements are the subject of the dependent claims.

Das erfindungsgemäße Liegerad verfügt zusätzlich zu einem bekannten Beinantrieb mit zwei Tretkurbeln, die gemeinsam ein Kettenblatt oder Antriebsrad drehen, über zwei Armantriebe mit je einer Armkurbel und je einem Kettenblatt oder Antriebsrad. Die Armantriebe sind fest mit der Gabel des durch sie angetriebenen Laufrades verbunden, so dass mit den Armen gelenkt werden kann. Dabei sind die die Armantriebe haltenden Streben so konstruiert, dass die Armkurbeln links und rechts der Körpermitte des Fahrers positioniert sind.The recumbent invention has in addition to a known leg drive with two cranks that rotate together a chainring or drive wheel, two arm drives with one arm crank and one chainring or drive wheel. The arm drives are firmly connected to the fork of the impeller driven by them, so that can be steered with the arms. Here, the struts holding the arm drives are designed so that the arm cranks are positioned to the left and right of the driver's body center.

Das erfindungsgemäße Liegerad kann in verschiedenen Varianten hinsichtlich Wirkung der Lenkung auf Vorder- oder Hinterrad, Antrieb des Vorder- oder Hinterrades sowie Anzahl von Vorder- oder Hinterrädern ausgestaltet sein. Die Armantriebe können gemeinsam das vordere oder das hintere Laufrad antreiben und gleichzeitig lenken. Unabhängig davon kann der Beinantrieb das vordere oder das hintere Laufrad antreiben. Zu diesen vier möglichen Varianten kommen weitere durch die Verwendung von Stützrädern an den jeweils nicht gelenkten Laufrädern unabhängig vom Beinantrieb sowie durch die Bestückung der vorderen oder hinteren Radachse mit einem oder zwei Laufrädern unabhängig davon, welche Achse gelenkt oder durch den Beinantrieb angetrieben wird.The recumbent invention can be configured in different variants with regard to the effect of the steering on the front or rear wheel, drive the front or rear wheel and number of front or rear wheels. The arm drives can jointly drive the front or the rear wheel and steer simultaneously. Regardless, the leg drive can drive the front or rear wheel. To these four possible variants come further by the use of training wheels on the respective non-steered wheels regardless of the leg drive and by the placement of the front or rear axle with one or two wheels regardless of which axle is steered or driven by the leg drive.

In weiteren vorteilhaften Ausführungsformen kann das erfindungsgemäße Liegerad mit Ketten- oder Nabenschaltungen, Freilaufnaben sowie einem elektrisch oder durch Verbrennung betriebenen Hilfsmotor ausgestattet werden. Dabei können der Beinantrieb und/oder die Armantriebe mit Gangschaltungen versehen werden. Die Bedienelemente für Schaltungen und Bremsen werden vorzugsweise in die Handgriffe der Armantriebe integriert, wie dies von üblichen Fahrrädern mit ausschließlichem Armantrieb bekannt ist.In further advantageous embodiments, the recumbent invention can be equipped with chain or hub gears, freewheel hubs and an electrically or by combustion powered auxiliary motor. The leg drive and / or the arm drives can be provided with gear shifts. The controls for circuits and brakes are preferably integrated into the handles of the arm drives, as is known from conventional bicycles with exclusive arm drive.

In weiteren vorteilhaften Ausführungsformen verfügt das erfindungsgemäße Liegerad über Verkleidungen zum Schutz gegen Witterung und/oder zur Verbesserung der Aerodynamik. Diese sind an der Gabel und/oder am Rahmen befestigt.In further advantageous embodiments, the recumbent invention has panels for protection against weather and / or to improve the aerodynamics. These are attached to the fork and / or the frame.

Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Liegerades im Vergleich zu herkömmlichen Fahrrädern und herkömmlichen drei- oder vierrädrigen muskelbetriebenen Fahrzeugen sowie zu bekannten Erfindungen von Fahrrädern mit Arm- und Beinantrieb und von drei- oder vierrädrigen muskelbetriebenen Fahrzeugen mit Arm- und Beinantrieb ergibt sich aus den seitlich der Körpermitte des Fahrers angebrachten Armantrieben. Durch diese kann das erfindungsgemäße Liegerad alle und nicht nur einzelne der nachstehenden Vorteile auf sich vereinigen:

  • • Hohe Geschwindigkeit erreicht durch
  • • Nutzung der Armkraft zusätzlich zur Beinkraft
  • • effiziente Ausnutzung der Muskelkraft infolge von Kurbelantrieben für Arme und Beine
  • • niedrigen Luftwiderstand infolge Liegesitz
  • • Bequemes Fahren durch
  • • bequeme Sitzposition infolge Liegesitz
  • • bequeme Armposition infolge seitlicher Position der Armkurbeln
  • • harmonische, kreisförmige Bewegungsabläufe durch Kurbelantriebe für Arme und Beine
  • • Kräftigung der Armmuskulatur zusätzlich zur Beinmuskulatur durch Armantrieb
The particular advantage of the recumbent invention compared to conventional bicycles and conventional three- or vierrädrigen muscle-powered vehicles and known inventions of bicycles with arm and leg drive and of three- or vierrädrigen muscle-powered vehicles with arm and leg drive results from the side of the body center the driver's mounted armrests. By this, the recumbent invention can combine all and not just one of the following advantages:
  • • High speed achieved by
  • • Use of arm strength in addition to leg strength
  • • efficient use of muscle power due to crank drives for arms and legs
  • • low air resistance due to reclining seat
  • • Comfortable driving through
  • • comfortable sitting position due to reclining seat
  • • comfortable arm position due to the lateral position of the crank arms
  • • harmonious, circular movements by crank drives for arms and legs
  • • Strengthening of the arm muscles in addition to the leg muscles by Armantrieb

Beispielexample

Anhand von Zeichnungen, Seitenansicht 1 und Draufsicht 2, wird eine Ausführung für ein zweirädriges Liegerad näher beschrieben.Based on drawings, side view 1 and top view 2 , An embodiment for a two-wheel recumbent is described in detail.

Der Beinantrieb erfolgt, indem über die linke Tretkurbel, bestehend aus linkem Fußpedal 1 nebst Tretkurbelarm 2, und über die rechte Tretkurbel 4 das vordere Kettenblatt 3 angetrieben wird. Dessen Kraft wird mittels der vorderen Antriebskette 5 auf das mittlere Vorderradritzel 22, s. 2, übertragen und dreht die Vorderradachse 7 nebst der mit Speichen verbundenen Vorderradfelge 6.The leg drive is done by using the left pedal, consisting of left foot pedal 1 together with pedal crank 2 , and over the right crank 4 the front chainring 3 is driven. Its force is achieved by means of the front drive chain 5 on the middle front pinion 22 , s. 2 , transmits and rotates the front wheel axle 7 in addition to the front wheel rim connected with spokes 6 ,

Der Armantrieb erfolgt über ein linkes Kettenblatt 13 und ein rechtes Kettenblatt 24, 2, die beidseits des Fahrersitzes 14 montiert sind. Der linke Handkurbelgriff 9 und der linke Handkurbelarm 10 wirken auf das linke Kettenblatt 13, das über die linke Antriebskette 11 und das linke Vorderradritzel 8 die Vorderradachse 7 und damit die Vorderradfelge 6 antreibt. Der rechte Armantrieb ist wie der linke Armantrieb aufgebaut und wirkt ebenfalls auf die Vorderradachse 7. Dies ist aus 2 ersichtlich mit rechter Handkurbel 12, rechtem Kettenblatt 24, rechter Antriebskette 23 sowie rechtem Vorderradritzel 21.The arm drive is via a left chainring 13 and a right chainring 24 . 2 on both sides of the driver's seat 14 are mounted. The left winch handle 9 and the left hand crank arm 10 act on the left chainring 13 that's over the left drive chain 11 and the left front wheel pinion 8th the front wheel axle 7 and thus the front wheel rim 6 drives. The right arm drive is constructed like the left arm drive and also acts on the front wheel axle 7 , This is off 2 visible with right hand crank 12 , right chainring 24 , right drive chain 23 and right front pinion 21 ,

Die den drei Kettenblättern zugehörigen Lagergehäuse sind jeweils über Streben, sichtbar in 1 Strebe 15 zum vorderen Kettenblatt 3 sowie Strebe 17 zum linken Kettenblatt 13, mit dem Gabelschaftrohr 16 verbunden. Vorderrad, Beinantrieb, linker Armantrieb und rechter Armantrieb bilden somit eine Einheit. Diese ist über das Gabelschaftrohr 16, welches sich im Steuerrohr 18 dreht, mit dem das Hinterrad 20 führenden Rahmen 19 verbunden.The bearing housings associated with the three chainrings are each about struts, visible in 1 strut 15 to the front chainring 3 as well as strut 17 to the left chainring 13 , with the steerer tube 16 connected. Front wheel, leg drive, left arm drive and right arm drive thus form a unit. This is over the steerer tube 16 , which is in the head tube 18 turns, with the rear wheel 20 leading frame 19 connected.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Fußpedal linksFoot pedal left
22
Tretkurbelarm linksPedal crank left
33
Kettenblatt vornChainring front
44
Tretkurbel rechtsCrank right
55
Antriebskette vornDrive chain in front
66
Vorderradfelgefront wheel rim
77
Vorderradachsefront axle
88th
Vorderradritzel linksFront sprocket left
99
Handkurbelgriff linksHand crank handle left
1010
Handkurbelarm linksHand crank left
1111
Antriebskette linksDrive chain on the left
1212
Handkurbel rechtsHand crank on the right
1313
Kettenblatt linksChainring left
1414
SitzSeat
1515
Strebe zum vorderen KettenblattStrut to the front chainring
1616
GabelschaftrohrSteerer tube
1717
Strebe zum linken KettenblattStrike to the left chainring
1818
Steuerrohrhead tube
1919
Rahmenframe
2020
Hinterradrear wheel
2121
Vorderradritzel rechtsFront sprocket right
2222
Vorderradritzel MitteFront sprocket middle
2323
Antriebskette rechtsDrive chain right
2424
Kettenblatt rechtsChainring right

Claims (9)

Liegerad mit Arm- und Beinantrieb, ausgeführt als Fahrrad oder als drei- oder vierrädriges muskelbetriebenes Fahrzeug mit einer nach hinten geneigten Sitz- bzw. Liegeposition, ausgestattet mit einem Beinantrieb mit zwei Tretkurbeln (2, 4), die gemeinsam ein Kettenblatt (3) oder Antriebsrad drehen, dadurch gekennzeichnet, dass • zwei Armantriebe mit je einer Armkurbel (10, 12) jeweils ein Kettenblatt (13, 24) oder Antriebsrad drehen, welches über eine Kette (11, 23) oder einen Zahnriemen die vordere (7) oder die hintere Antriebsachse dreht, • wobei beide Armantriebe gemeinsam eine lenkbare Antriebsachse antreiben, • wobei die Armantriebe fest mit der Gabel (16) der durch sie angetriebenen und gelenkten Antriebsachse (7) verbunden sind und mittels einer Arm- und/oder Körperbewegung verschwenkt werden können, • wobei die die Armantriebe haltenden Streben (17) so konstruiert sind, dass die Armkurbeln links und rechts der Körpermitte des Fahrers positioniert sind.Recumbent with arm and leg drive, designed as a bicycle or as a three- or vierrädriges muscle-powered vehicle with a reclined sitting or lying position, equipped with a leg drive with two cranks ( 2 . 4 ), which together form a chainring ( 3 ) or drive wheel, characterized in that • two arm drives each with an arm crank ( 10 . 12 ) one chainring each ( 13 . 24 ) or drive wheel, which has a chain ( 11 . 23 ) or a toothed belt the front ( 7 ) or the rear drive axle rotates, whereby both arm drives together drive a steerable drive axle, whereby the arm drives firmly with the fork ( 16 ) driven and driven by the drive axle ( 7 ) and can be pivoted by means of an arm and / or body movement, wherein the struts holding the arm-drives ( 17 ) are designed so that the crank arms are positioned to the left and right of the driver's body center. Liegerad gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Beinantrieb auf die gleiche Antriebsachse wie die Armantriebe wirkt, insbesondere auf die vordere Antriebsachse, oder dass Bein- und Armantriebe auf unterschiedliche Antriebsachsen wirken.Recumbent bike according to claim 1, characterized in that the leg drive acts on the same drive axle as the arm drives, in particular on the front drive axle, or that leg and arm drives act on different drive axles. Liegerad nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vordere Antriebsachse 1 oder 2 Laufräder antreibt und/oder dass die hintere Antriebsachse 1 oder 2 Laufräder antreibt.Recumbent bike according to one of the preceding claims, characterized in that the front drive axle 1 or 2 drives wheels and / or that the rear drive axle 1 or 2 drives wheels. Liegerad nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ausgestaltung als Fahrrad mit 2 Laufrädern das vordere oder das hintere Laufrad mit Stützrädern versehen ist.Recumbent bike according to one of the preceding claims, characterized in that in the embodiment as a bicycle with 2 wheels, the front or the rear wheel is provided with support wheels. Liegerad nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsachsen mit Freilauf versehen sind.Recumbent bike according to one of the preceding claims, characterized in that the drive axles are provided with freewheel. Liegerad nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Beintrieb und/oder die Armantriebe mittels Ketten- oder Nabenschaltungen auf die Antriebsachsen wirken.Recumbent bike according to one of the preceding claims, characterized in that the leg drive and / or or the arm drives act on the drive axles by means of chain or hub gears. Liegerad nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedienelemente für Bremsen und Schaltung in die Handkurbelgriffe integriert sind.Recumbent bike according to one of the preceding claims, characterized in that the controls for braking and shifting are integrated in the hand crank handles. Liegerad nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrischer oder mittels Verbrennung angetriebener Hilfsmotor den Muskelantrieb ergänzt.Recumbent bike according to one of the preceding claims, characterized in that an electric or powered by combustion auxiliary engine supplements the muscle drive. Liegerad nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verkleidung zum Schutz gegen Witterung und/oder zur Verbesserung der Aerodynamik an der Gabel und/oder am Rahmen befestigt ist.Recumbent bike according to one of the preceding claims, characterized in that a panel for protection against weather and / or to improve the aerodynamics is attached to the fork and / or the frame.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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