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Die
Erfindung betrifft generell ein von Menschen betätigbares
Liegefahrzeug.
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Drei-
und vierrädrige, von Menschen betätigbare Liegefahrräder
sind allgemein bekannt. Sie weisen viele Vorteile gegenüber
den traditionellen Fahrrädern auf, beispielsweise eine
bequemere Lage für den Fahrer, eine größere
Stabilität und Sicherheit auf der Straße, eine
größere Pedalkraft und einige weitere Vorteile.
Aber gleichzeitig hat dieser Fahrzeugtyp einige Nachteile.
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Der
erste Nachteil ist die große Länge dieser Fahrzeuge.
Wie ein Personenfahrzeug werden die Liegefahrräder gewöhnlich
für kurze Perioden verwendet. In der übrigen Zeit
beansprucht das Liegefahrzeug Platz zum Abstellen. Zuhause kann
dieser Platz eine Garage oder ein Schutzdach sein, aber es ist sehr
schwierig, ein derartiges Fahrzeug in einem Wohngebäude
abzustellen. Der Transport eines solchen Fahrzeugs mit einem Auto
ist ebenfalls schwierig. Das
US-Patent
5 544 906 offenbart ein dreirädriges Fahrrad,
das in aufrechter Lage abgestellt wird. Das
US-Patent 5 145 196 beschreibt ein
zusammenlegbares Dreirad; jedoch werden in den meisten vorhandenen
Patenten für Liegefahrräder Abstell- und Transportprobleme
nicht erwähnt. Es würde von Vorteil sein, ein
Fahrzeug zu schaffen, das zusammen- und auch auseinandergefaltet
werden kann.
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Im
Vergleich mit den üblichen Fahrrädern ist das
Fahren mit einem drei- oder vierrädrigen Fahrrad auf einer
Straße unbequem, weil die Straßen üblicherweise
von der Mitte zur Seite hin abfallen und der Sitz nicht gerade ist.
Ebenfalls neigt die Zentrifugalkraft beim Wenden dazu, den Körper
des Fahrers zur Seite zu verschieben, wodurch eine besondere Kraft des
Fahrers nötig ist, um das Gleichgewicht zu halten. Um diese
Probleme zu lösen, offenbaren einige Patente ein Fahrzeug
mit einer Art Schrägstellungssystem. Beispielsweise weist
das im
US-Patent 6
402 174 B1 offenbarte Fahrrad einen schräg gestellten Sitz
und Räder auf, die alle schräg gestellt sind,
während die in den
US-Patenten
4 432 561 und
5 568
935 offenbarten Fahrzeuge einen schräg gestellten
Sitz und nur ein schräg gestelltes Rad aufweisen. Bei allen
diesen Fahrzeugen wird die Schrägstellung handgesteuert,
so dass eine stetige Aufmerksamkeit des Fahrers nötig ist
und die Anstrengung der Hände und Arme des Fahrers erhöht
wird. Für ein bequemes Fahren würde es vorteilhaft
sein, das Liegefahrzeug mit einem einfacheren und automatischen
Schrägstellungssystem auszustatten, das keine Anstrengung
des Fahrers nötig macht.
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Ferner
sind die meisten Liegefahrräder unbequem, wenn sie abseits
der Straße gefahren werden. Im Gegensatz zu üblichen
Fahrrädern erlauben die Liegefahrräder dem Fahrer
nicht, sich vom Sitz zu erheben, wenn er über rauen Untergrund
fährt. Der Fahrer eines Liegefahrrads ist deshalb ernst
zu nehmenden vertikalen und seitlichen Stößen
ausgesetzt. Zum Ausgleich haben einige Liegefahrzeugentwürfe einge baute
Aufhängesysteme, beispielsweise diejenigen Fahrzeuge, die
in den
US-Patenten 4 548 421 und
6 203 043 B1 offenbart
sind. Aber die in diesen Patenten offenbarten Aufhängungen
sind kompliziert aufgebaut. Es wäre vorteilhaft, ein Liegefahrzeug
mit einem einfachen Aufhängesystem zu schaffen.
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Die
meisten Liegefahrzeuge weisen ein handbetätigtes Bremssystem
mit Bremshebeln an den Lenkstangen wie bei einem Fahrrad auf. Doch sind
beim Bremsen eines drei- oder vierrädrigen Fahrrads einige
Besonderheiten zu beachten. Vielrädrige Fahrräder
sind erstens klobiger und erfordern eine größere
Bremskraft. Zweitens sollte die Bremskraft für eine sichere
Abbremsung gleichzeitig und gleichmäßig auf die
linken und rechten Räder wirken. Das ist mit zwei getrennten
Handbremshebeln schwierig auszuführen. Wenn die Kraft nur
einer Hand für das Bremsen zweier Räder benutzt
wird, kann sie für eine starke und zuverlässige
Abbremsung des Fahrzeugs ungenügend sein. Scheiben- oder
Trommelbremsen sind wirksamer, aber sie sind kompliziert aufgebaut
und teuer, und sie bilden eine zusätzliche Belastung für
die Radfelgen und Radspeichen. Um ferner bereit für eine
Notbremsung zu sein, muss der Fahrer ständig seine Hände
an der Lenkstange halten. Es ist kein bequemes Fahren, wenn beide
Hände immer beschäftigt sind. Es wäre von
Vorteil, ein Liegefahrrad mit beinbetätigten Rücktrittbremsen
zu schaffen, die gewöhnliche Felgenbremsen sind.
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Der
Steuermechanismus der meisten Liegefahrzeuge weist vordere oder
abgesenkte Lenkstangen wie bei einem Fahrrad auf, beispielsweise
bei den
US-Patenten 4 432 561 ,
5 145 196 ,
5 263 732 ,
5 544 906 ,
5 568 935 ,
6 203 043 B1 und
6 402 174 B1 . Ein
gemeinsamer Vorteil dieser Fahrräder bildet das niedrige
Verhältnis des Lenkmechanismus, das gewöhnlich
etwa 1 beträgt, d. h., dass der Wendewinkel der Lenkstange
etwa dem relevanten Wendewinkel des gesteuerten Rads entspricht.
Es sorgt für eine Überlagerung der feinfühligen
Lenkung des Fahrzeugs und erfordert die stetige Aufmerksamkeit des Fahrers,
insbesondere bei einer hohen Geschwin digkeit. Im Vergleich mit einem
gewöhnlichen Fahrrad wird das Fahren eines Liegedreirads
auch durch Kräfte beeinflusst, die das Fahrzeug nach rechts
oder links bringen wollen. Solche Kräfte treten beispielsweise
dann auf, wenn das Fahrzeug auf einem seitlichen Gefälle
fährt, wenn Straßenhindernisse nur eins der Seitenräder
abbremsen oder wenn die Abbremsung der Seitenräder nicht
synchron verläuft. Diese Kräfte verursachen ein
Drehmoment des gesteuerten Rads (oder der gesteuerten Räder),
das ohne Verminderung (aufgrund des geringen Verhältnisses)
auf die Lenkstangen übertragen wird. Dadurch wird eine zusätzliche
Anstrengung des Fahrers nötig, um die Lenkstangen festzuhalten
und die gewünschte Richtung beizubehalten. Für
ein leichtes und bequemes Fahren würde es vorteilhaft sein,
ein Liegefahrzeug zu schaffen, das wie bei einem Auto mit einem
Steuermechanismus arbeitet, der ein hohes Untersetzungsverhältnis
aufweist.
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Offenbarung der Erfindung
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, ein verbessertes, zusammenlegbares,
dreirädriges, von Menschen betätigbares Liegefahrrad
zu schaffen, das bequem zu fahren und für das Abstellen
und den Transport kompakt aufgebaut ist.
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Gemäß einer
Ausbildung der Erfindung kann das dreirädrige Liegefahrrad
in eine kompakte Position für das Abstellen zusammengelegt
werden. Für diesen Zweck weist das Liegefahrrad einen Rahmen, der
aus drei drehbar verbundenen Teilen besteht, einen auswechselbaren
und faltbaren Sitz, eine tiefer liegende Lenkwelle, einen auskuppelbaren
Pedalmechanismus und Bremskabel auf. Das Zusammenlegen des Fahrrads
vermindert dessen Größe in allen drei Dimensionen
(Länge, Breite und Höhe). Wenn das Fahrzeug zusammengelegt
und in eine vertikale Position gebracht worden ist, kann es auf
einen Abstellplatz auf zwei Hinterrädern und zwei Gussrädern bewegt
werden. Seine Breite überschreitet die Größe einer
Standardtürfüllung nicht. Das bedeutet, dass das
Fahrzeug in eine verschließbare Kabine oder nach außen
auf einen Balkon bewegt werden kann. Für den Transport
in einem Auto kann das Liegefahrrad auch in vier relativ kompakte
Teile auseinander genommen werden, ohne dass Werkzeuge nötig sind.
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Gemäß einer
weiteren Ausbildung der Erfindung weist das Liegefahrrad einen frei
aufgehängten Sitz auf, der in zwei Mittelpunkten gestützt
wird: der eine Mittelpunkt im Vorderteil des Sitzes und der andere
Mittelpunkt im Hinterteil des Sitzes. Die vordere Stütze
ist ein Kugelgelenk. Der obere hintere Teil des Sitzes ist an einem
Querelement des Rahmens mittels Pufferfedern aufgehängt.
Dabei liegt die das Vordergelenk mit dem Bodenpunkt der Federn verbindende
Achse höher als der Massenmittelpunkt des sitzenden Fahrers.
Daher hält die Schwerkraft den Sitz mit dem Fahrer in einer
vertikalen Position, wenn das Fahrzeug auf einem seitlichen Gefälle
fährt. Während der Wenden neigt die Zentrifugalkraft
den Sitz zur einen oder anderen Seite, wobei die Gleichgewichtsposition
des Fahrers aufrechterhalten wird. Die schwingende Federaufhängung
des Sitzes erhöht nicht nur den Komfort des Fahrers, sondern
vermindert auch die Spitzenbelastungen der Räder und des
Rahmens des Fahrzeugs unter schlechten Fahrbedingungen. Für
einen größeren Komfort besitzt der Sitz einige
Einstellungen. Beim Zusammenlegen des Fahrzeugs sollte der Sitz
aus dem Rahmen genommen, gefaltet und am Bodenquerrohr des aufrecht stehenden
Fahrzeugs aufgehängt werden.
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Gemäß einer
weiteren Ausbildung der Erfindung weist das Liegefahrrad zur Schaffung
einer starken, schnellen und zuverlässigen Bremsung ein beinbetätigbares
Bremssystem mit gewöhnlichen Felgenbremsen auf. Der Pedalmechanismus
weist einen getrennten Kettenantrieb zur Bremstrommel auf, der nur
bei der Rückwärtsdrehung der Pedale wirksam ist.
An der Trommel befestigte Kabel ziehen und pressen die Felgenbremsen
der Hinterräder. Vor dem Zusammenlegen können
die Kabelenden von den Felgenbremsen getrennt werden.
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Gemäß einer
weiteren Ausbildung der Erfindung weist der Lenkmechanismus des
Liegefahrrads ein Lenkrad wie bei einem Auto, einen Kabeluntersetzer
und eine Vordergabelanordnung auf. Der Kabeluntersetzer weist ein
hohes Untersetzungsverhältnis auf und sorgt für
eine leichte und genaue Fahrzeuglenkung bei jeder Geschwindigkeit
und unter jeder Straßenbedingung. Die Position des Lenkrads
kann auf die Größe des Fahrers eingestellt werden.
Für die Montage und Demontage wird das Lenkrad in eine Vorwärtsposition
verschoben; für das Zusammenlegen wird das Lenkrad nach
hinten und nach unten gebracht.
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Gemäß einer
weiteren Ausbildung der Erfindung weist das Liegefahrrad einen zweistufigen
Ketten-Pedal-Mechanismus mit einer Zwischenwelle zwischen den Stufen
auf. Dieser Mechanismus überträgt die Pedalkraft
von der Pedalkurbel auf das linke Hinterrad. Die Teile der ersten
Mechanismusstufe sind am Hauptrahmen befestigt; diejenigen der zweiten
Mechanismusstufe sind am linken Rahmen befestigt. Die Zwischenwelle
besitzt eine Gabelbiegekupplung, die vor der Fahrzeugfaltung außer
Eingriff gebracht werden kann.
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Das
vorliegende Liegefahrrad besitzt keine komplizierten Teile, und
es werden Bauteile gewöhnlicher Fahrräder, einschließlich
der Räder verwendet. Der Herstellungsprozess für
das Liegefahrrad ist relativ einfach und billig. Ebenso einfach
sind die Wartung und der Teileersatz.
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Kurzfassung der Zeichnungen
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1 zeigt
eine isometrische Ansicht eines Fahrzeugs gemäß der
vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt
eine Seitenansicht des in 1 dargestellten
Fahrzeugs.
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3 zeigt
eine Draufsicht auf das Fahrzeug, wobei der Sitzbeutel und der Sitzgurt
zur Darstellung von Einzelheiten weggelassen worden sind.
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4 zeigt
eine Ansicht des Fahrzeugs von hinten, wobei der Sitzbeutel und
der Sitzgurt zur Darstellung von Einzelheiten weggelassen worden
sind.
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5 zeigt
eine Seitenansicht des Fahrzeugs mit einem Rahmen, der in Richtung
auf seine gefaltete Position mit entferntem und gefaltetem Sitz gebracht
worden ist, und mit einem demontierten Querelement und mit einer
tiefer liegenden Lenkwelle.
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6 zeigt
eine Vorderansicht des Fahrzeugs in dessen Faltposition, wobei das
Fahrzeug aufrecht steht und der Sitzbeutel und der Sitzgurt zur Darstellung
von Einzelheiten weggelassen worden sind.
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7 zeigt
eine Seitenansicht des Fahrzeugs in dessen Faltposition, wobei das
Fahrzeug aufrecht steht und der Sitzbeutel und der Sitzgurt zur Darstellung
von Einzelheiten weggelassen worden sind.
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8 zeigt
eine Seitenansicht des Lenkmechanismus mit Querschnittsteilansichten.
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9 zeigt
einen vergrößerten Querschnitt, im Wesentlichen
längs der in 8 dargestellten Linie 9-9.
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10 zeigt
eine Draufsicht auf den Mittelteil des Fahrzeugs mit Querschnittsteilansichten,
wobei der Sitz und die Lenkwelle zur Darstellung von Einzelheiten
weggelassen worden sind.
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11 zeigt
einen vergrößerten Querschnitt, im Wesentlichen
längs der in 10 dargestellten Linie 11-11.
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12 zeigt
einen vergrößerten Querschnitt, im Wesentlichen
längs der in 10 dargestellten Linie 12-12.
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13 zeigt
eine Draufsicht auf den Bremsmechanismus.
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14 zeigt
einen vergrößerten Querschnitt, im Wesentlichen
längs der in 13 dargestellten Linie 14-14.
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15 zeigt
eine Explosionsansicht der Sitzanordnung.
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16 zeigt
eine Seitenansicht des Fahrzeugs, das in vier Teile auseinander
genommen ist, mit dem gefalteten Sitz und dem tiefer liegenden Lenkmechanismus.
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17 zeigt
eine Rückansicht einer Faltstrebenanordnung (die Ansicht
ist senkrecht zur Ebene der Stützeinrichtung).
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18 zeigt
eine Draufsicht auf die Faltstrebenanordnung in offener Position
(a) und gefalteter Position (b).
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19 zeigt
eine schematische Seitenansicht des Liegefahrzeugs, die die auf
den Sitz wirkenden Kräfte darstellt.
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20 zeigt
eine schematische Rückansicht des Fahrzeugs, die die Schrägstellung
des Sitzes während des Fahrens auf seitlichem Ge fälle
(a), des Fahrens einer Rechtswende (b) und des Fahrens über
ein Hindernis (c) darstellt.
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21 zeigt
eine vereinfachte, isometrische Ansicht des linken Rahmens und des
rechten Rahmens in Fahrposition (a) und Faltposition (b) zur Darstellung
der Arbeitsweise der Faltstrebenanordnung.
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Beste Arten zur Durchführung
der Erfindung
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Die 1 bis 21 stellen
eine bevorzugte Ausführung der Erfindung dar. Wie in 1 dargestellt
ist, besteht das Fahrzeug aus:
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- 1
- Vorderradanordnung
- 2
- Linke
Radanordnung
- 3
- Rechte
Radanordnung
- 4
- Vordergabelanordnung
- 5
- Hauptrahmenelementanordnung
- 6
- Linke
Rahmenelementanordnung
- 7
- Rechte
Rahmenelementanordnung
- 8
- Faltbare
Stützeinrichtung
- 9
- Sitzanordnung
- 10
- Lenkwellenanordnung
- 12
- Kabeluntersetzer
- 13
- Pedalkurbelanordnung
- 14
- Zwischenwellenanordnung
- 15
- Bremsmechanismus
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Wie
in den 2 und 3 gezeigt ist, besteht der Rahmen
des Fahrzeugs aus einem Hauptrahmenelement 5, einem linken
Rahmenelement 6 und einem rechten Rahmenelement 7,
wobei die Rahmenelemente 6, 7 mit dem Hauptrahmenelement 5 durch
Kugelgelenke 100a und 100b drehbar verbunden sind.
Der Rahmen ist aus gebogenem und geschweißten, dünnwandigen
Stahl- oder Aluminiumrohr hergestellt. Das Hauptrahmenelement 5 besteht
aus einem Gabelrohr 52, zwei geschweißten und
verstärkten Teilen eines Längsrohrs 53 und
einem Querrohr 83. Wie aus der 10 besser
erkennbar ist, hält das Rahmenelement eine Kabeluntersetzerstütze 45,
eine Kurbelanordnungsbasis 110, eine gelochte Stange 142,
eine kurz gelochte Stange 144 und eine Drehbasis 120.
Die untere Seite des Rahmens hält den Körper einer
Lagerklemme 78. Das Rahmenende hält Klammern 61 und 75 des Bremsmechanismus
und eine Kabelstützklemme 73. Das Querrohr 83 weist
zwei Augenschrauben-Verbindungsbauteile auf. Diese sehen eine feste
Verbindung der Enden des Querrohrs 83 mit dem linken Rahmenelement 6 und
dem rechten Rahmenelement 7 vor. Wie aus dem Querschnitt
der 12 erkennbar ist, ist die Augenschraube 70a im
Rohr mittels einer Feder, einer Unterlegscheibe und eines Stifts 84 befestigt;
sie kann in die geschweißte Mutter 86 eingeschraubt
werden, um die Unterlegscheibe 85 im Sitz 71a zu
befestigen.
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Wie
ferner in 10 gezeigt ist, besitzen die Vorderenden
des linken Rahmenelements 6 und des rechten Rahmenelements 7 Kugelgelenke 100a und 100b.
Sie sind auf Stöpsel 102a und 102b aufgeschraubt
und mit dem Hauptrahmenelement mittels eines Drehbolzens 101 verbunden.
Rundkopfkronenmuttern 117a, 117b und Stifte 118a, 118b sind
an die Gelenke 100a und 100b angefügt
und können mit der Hand zur Demontage des Rahmens vor dem
Transport des Fahrrads entfernt werden. Weiter hinten besitzt jedes
der Rahmenelemente Bremsklammern 113a (10)
und 113b (13) und zwei Radklammern 147a, 147b (4).
Schwenkrollen 145a, 145b, die in 4 dargestellt
sind, stützen das gefaltete Fahrzeug in dessen aufrechter
Position. Ferner besitzt das linke Rahmenelement 6 (10)
ein Klammerrohr 114, das dazu verwendet wird, eine Lagerklammer 94,
eine vordere Kettenschaltung 96 und Schieber 98 zu
halten. In der in 4 gezeigten Fahrposition sind
die oberen Enden des linken Rahmenelements 6 und des rechten
Rahmenelements 7 mittels eines Querelements 132 miteinander
verbunden, während hintere Teile mittels Faltstreben 8 miteinander
verbunden sind.
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Die
Faltstrebenanordnung 8 (besser in 4 erkennbar)
hält das linke Rahmenelement 6 und das rechte
Rahmenelement 7 in rechts bezogenen Positionen, wenn das
Fahrzeug offen und auch gefaltet ist. Die 21 stellt
die Arbeitsweise der Faltstrebe dar. In der offenen Position (21a) sorgt sie für eine feste Verbindung
mit den Rahmenelementen 6 und 7 und erlaubt die
Drehung der Räder 2 und 3 in parallelen
Ebenen. In der vertikalen Faltposition des Fahrzeugs (wie in 21b dargestellt) sind die Radebenen nicht parallel,
sondern die Schnittlinien der Radebenen liegen zur Straßenebene
(Linien LL und LR) zur Schaffung einer leichten Beweglichkeit des gefalteten
Fahrrads parallel. Die Faltachsen (x-a), (x-b) und (x-c) treffen
sich in einem Punkt (x).
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Wie
aus den 17 und 18 am
besten zu erkennen ist, besteht die Faltstrebe 8 aus zwei
Teilen 161a und 161b, die miteinander durch ein
oberes und unteres Gelenk 159 mit entfernbaren Stiften 156 verbunden
sind. Die Teile 161a und 161b sind auch mit Hauptrohren 59a, 59b durch
obere Klammern 151a, 151b mit Bolzen 152, 153 und
untere Klammern 162a, 162b mit Bolzen 163, 164 verbunden. Ferner
halten die Bolzen 153 und 164 Sperrriegel 155 mit
Federn 154. In der offenen Position (18a)
sind die Teile der Faltstreben 161a, 161b durch
eine Klammer 160 aneinander befestigt. In der gefalteten
Position (18b) sind die Teile durch
einen oberen Sperrriegel und einen unteren Sperrriegel 155 aneinander
befestigt. Die Enden der Sperrriegel können angehoben und
in die Stiftenden der Bolzen 152, 163 eingehakt
werden, wie durch Pfeile in 17 dargestellt
ist. Zur Demontage des Fahrzeugs können die Stifte 156 entfernt
werden.
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Gemäß einer
weiteren Ausbildung der Erfindung weist das Liegefahrrad einen entfernbaren
Faltsitz mir Zweipunktfederaufhängung auf. Die Sitzanordnung 9 besteht
nach 15 aus einem Rahmen, der durch einen Textilbeutel 121 abgedeckt
ist. Der Rahmen weist einen unteren Teil 127 mit einer T-Strebe 128,
einen hinteren Teil 123 mit einer Strebe 125 und
einen oberen Teil 126 auf. Der Teil 127 ist mit dem
Teil 123 mittels Schraubenbolzen und Muttern 136a, 136b drehbar
verbunden. Der Winkel zwischen diesen Teilen kann dadurch eingestellt
werden, dass die Länge der Ketten 122a, 122b geändert
wird, die in Schlitzen der Strebe 125 befestigt sind. Der
Winkel zwischen den Teilen 123 und 126 ist ebenfalls
einstellbar, und zwar dadurch, dass die Position von Zahnkupplungen 137a, 137b geändert
wird, die durch Schraubbolzen 124a, 124b befestigt
sind. Die T-Strebe 128 und die Strebe 125 sind
am abgedeckten Rahmen durch Schrauben 138 befestigt. Der
Sitz besitzt einen Sicherheitsgurt 140a, 140b.
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Der
Sitz weist am vorderen Rahmenende und am hinteren Rahmenende zwei
Aufhängepunkte auf. Die vordere Sitzstütze weist
ein Kugelgelenk 129 auf, das mit der T-Strebe 128 mittels
Schraubbolzen und Mutter 135 verbunden ist. Das Ende des
Kugelgelenks ist in einen Klammerkragen 104 einer Gabelstütze 103 eingefügt.
Das hintere Sitzende ist am Querelement 132 mittels Pufferfedern 131 aufgehängt.
Die unteren Enden der Federn 131 sind mit Augen 130 verbunden,
während die oberen Federenden mit jeweils ein Auge aufweisenden
Schraubbolzen verbunden sind. Diese Schraubbolzen sind in Muttern 149 eingeschraubt,
die unten am Querelement 132 angeschweißt sind.
Die Parameter der Federn und deren Menge können gemäß dem
Gewicht des Fahrers gewählt werden. Um eine Bewegungsänderung
und eine Schrägstellung des Sitzes unter verschiedenen
Bedingungen zu gestatten, können die Enden jeder Feder
mit verschiedenen Augen und Muttern verbunden werden, wie es in 15 durch gestrichelte
Linien angedeutet ist. Um den Abstand zwischen dem Sitz und den
Pedalen einzustellen, kann der Sitz in Rückwärts-Vorwärts-Richtung mittels einer
gleichzeitigen Einstellung der Neigung des Querelements 132 und
der Gabelstütze 103 verschoben werden. Zur Einstellung
weist das Querelement 132 Zahnkupplungen 134a, 134b auf,
die mit Schraubbolzen 133a, 133b befestigt sind.
Die Zahnkupplungsenden sind in obere Enden der Hauptrohre 59a, 59b der
hinteren Rahmen 6, 7 (2) eingefügt und
können dort herausgenommen werden. Die Gabelstütze 103 (2, 10)
weiset eine Strebe 141 auf, und deren unteres Ende kann
mittels eines Stifts 116 an der Lochstange 142 befestigt
werden. Die Kurzlochstange 144 wird dazu verwendet, in
der Faltposition die Strebe 141 an der Gabelstütze 103 zu befestigen.
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Die
Sitzaufhängung erlaubt die Schrägstellung des
Fahrerkörpers gemäß den auftretenden Kräften.
Die 19 und 20 zeigen
das Prinzip der Arbeitsweise des Schrägstellungssystems.
Gemäß 19 werden
das Kugelgelenk (a) und die unteren Enden der Federn (b) so verdreht,
dass der Mittelpunkt der Aufhängemasse (m) (die Masse des
Sitzes und des sitzenden Fahrers mit Ausschluss der Beinteile, die
auf den Pedalen ruhen) tiefer als die Aufhängelinie (a-b)
liegt, d. h., dass der Punkt (m) in der 19 tiefer
als der Punkt (e) liegt. Um den Einfluss der Stoßkraft
(F) auf den Sitz zu minimieren, wird der Punkt (a) dicht an die
Vektorlinie (c-d) der Kraft (F) gelegt. Die Schwerkraft (G) hält
den Sitz mit dem Fahrer in der vertikalen Position, wenn das Fahrzeug
auf einem seitlichen Gefälle fährt, wie es in 20a gezeigt ist. Beim Wenden erlaubt die Zentrifugalkraft
(Fc) eine Schrägstellung des Sitzes mit dem Fahrer proportional
zu dieser Kraft, wie es in 20b für
eine Rechtswende gezeigt ist. Ferner erlauben die langen Pufferfedern
nicht nur eine Dämpfung der nach oben gerichteten Straßenstöße
sondern auch der seitlich gerichteten Belastungskräfte, insbesondere
solcher, die am oberen Teil des Fahrerkörpers und -kopfs
auftreten, wenn das Rad auf der einen Seite über ein Hindernis
läuft und das Fahrzeug ziemlich schräg gestellt
wird, wie es in 20c gezeigt ist. In diesem Fall
hält die Massenträgheit (Fm) den Fahrerkörper
davon ab, sich schnell zu bewegen, und die Ver schiebung des oberen
Sitzteils (L1) ist relativ geringer als die Verschiebung des relevanten
oberen Teils des Fahrzeugrahmens (L2).
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Gemäß einer
weiteren Ausbildung der Erfindung weist das Liegefahrrad einen Rücktritt-Bremsmechanismus
auf, der aus einem Kettenantrieb, einer Bremstrommelanordnung, Kabeln
und Felgenbremsen besteht. Wie in 13 gezeigt
ist, wird die Drehung der Pedale mittels eines Doppelkettenrads 77 und
einer Kette 76 zur Bremstrommelanordnung 62 übertragen,
die eine modifizierte Freilauf- und Nabenanordnung wie bei einem
gewöhnlichen Fahrrad ist. Die Spannung der Kette 76 kann
dadurch eingestellt werden, dass die Trommelanordnung in geschlitzten
Klammern 61 und 75 verschoben wird. Eine Stütze 66 und
ein Stift 68 verhindern die Vorwärtsdrehung der
Trommel 62. Die Enden der Kabel 72a, 72b sind
an einer Platte 63 mittels Schraubbolzen und Muttern 64 befestigt.
Die Kabelschutzstücke sind in Klammern 73 mit
Einstellschrauben 65a, 65b befestigt. Die anderen
Enden der Kabel 72a, 72b sind mit den Felgenbremsen
der Hinterräder verbunden (gezeigt ist nur die rechte Felgenbremse 82b). Die
Rückwärtsdrehung der Pedale wirkt auf eine Ratsche
des Trommelmechanismus 62 ein. Die Trommel beginnt sich
zu drehen und zieht an den Bremskabeln 72a, 72b,
die die Felgenbremse betätigen und die Räder abbremsen.
Ein exzentrischer Halbzylinder 81 (besser in 14 erkennbar)
sorgt für einen wirksameren Bremsvorgang. Zur Fahrzeugfaltung sollten
die Kabel von den Felgenbremsen abmontiert werden. Zu diesem Zweck
weisen die Enden der Felgenbremshebel genutete Enden 87 (s. 13)
auf, und jedes Kabel weist ein Abschlussstück 69 und
ein Schutzabschlussstück 74 auf. Das Kabel kann
mit einem Finger verbunden oder getrennt werden, der in eine Schleife 67 unter
leichtem Drücken der Felgenbremse eingehakt wird. Anstelle
von Felgenbremsen können auch andere Typen von Fahrradbremsen verwendet
werden. Der Mechanismus kann ein drittes Kabel und eine dritte Bremse
für das Vorderrad aufweisen.
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Gemäß einer
weiteren Ausbildung der Erfindung weist das Liegefahrrad einen Lenkmechanismus
wie ein Auto auf, der im Einzelnen in 8 gezeigt
ist. Er weist eine Lenkwellenanordnung 10, einen Kabeluntersetzer 12 und
eine Vordergabelanordnung 4 auf. Ein innen viereckiges
Rohr 31 mit einem Lenkrad 33 am Ende ist in ein
außen viereckiges Rohr 30 teleskopisch eingefügt
und kann nach einer Längeneinstellung innen befestigt werden.
Ein Drehen eines Kopfs 50 mit einem Stützstab 32 erlaubt eine
Bewegung einer viereckigen Nut 37 in Richtung auf einen
Stützkragen 39 und ein Drücken eines Gummistöpsels 38,
der sich zum Außenrohr 30 hin ausdehnt und dieses
abdichtet. In der Mitte weist die Lenkradwelle eine Stütze
auf, die aus einer Kunststoffhülse 34 besteht,
die auch im vergrößerten Querschnitt der 9 dargestellt
ist und die längs des Rohrs 30 gleiten und zusammen
mit der Lenkwelle in den Halbkragen 35a, 35b zurückkehren
kann. Die Kragenteile sind aneinander mittels Schraubbolzen und
Muttern 36 befestigt. Die unteren Enden sind mittels eines
Schraubbolzens und einer Mutter 56 mit dem Rohr 55 verbunden.
Dieses Rohr ist in die Gabelstütze 103 (8)
teleskopisch eingefügt. Die Höhe des Lenkrads
kann mittels Löcher 57 und eines Stifts 58 eingestellt
werden.
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Die
Drehung des Lenkrads 33 mit der Welle 10 wird
auf ein Universalgelenk 49 und weiter auf den Kabeluntersetzer 12 übertragen.
Eine Antriebswelle 48 des Kabeluntersetzers dreht sich
in einer Hülse 47, die mit einer Mutter 46 an
einer Stütze 45 befestigt ist. Das Vorderende
der Welle 48 ist mit einem Gewinde versehen, um die Windungen
des Kabels 42 zu führen und um gleichzeitig die
Welle 48 in einer Basismutter 44 in Längsrichtung
zu führen, wobei das Kabel straff gespannt wird. Die Kabelmitte
ist in einem Wellenloch 51 befestigt; zwei Kabelenden sind auf
der Vorderseite einer Rillenscheibe 41 mittels einer Schraube 40 befestigt.
Zwei freilaufende Rillenscheiben 43a, 43b lenken
die Bewegung des Kabels 42. Eine Platte 29 hält
die Basismutter 44 und verstärkt die Verbindung
zwischen dem Gabelrohr 52 und dem Längsrohr 53.
Die Vordergabelanordnung 4 besteht aus den gleichen Teilen
wie die Gabel eines gewöhnlichen Fahrrads. Das Innenrohr 28 mit
der angetriebenen Rillenscheibe 41 ist an der Gabel mittels eines
Schaftschraubbolzens befestigt.
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Das
faltbare Liegefahrzeug weist einen zweistufigen Kettenhauptantrieb
auf, der die Drehung der Pedale auf das linke Hinterrad überträgt.
Der Hauptantrieb besteht aus einer Pedalkurbelanordnung, einem Erststufenkettenantrieb,
einer Zwischenwellenanordnung und einem Zweitstufenkettenantrieb.
Die Pedalkurbelanordnung 13 besteht nach 10 aus Pedalen 107a, 107b,
einem Kettenrad 111 und einer Lagerklammeranordnung 108,
die auf einer Verschiebeplatte 115 befestigt ist. Diese
Platte ist auf einer Basis 110 mit vier Muttern und Unterlegscheiben 109 befestigt.
Sie kann gemäß der Länge der Kette 80 eingestellt
werden. Die Drehung des Kettenrads 111 wird mittels der
Kette 80 auf ein Doppelkettenrad 77 übertragen.
Ferner wird die Drehung in zwei Richtungen übertragen:
in der einen Richtung auf eine Kette 76 und den Bremsmechanismus
und in der anderen Richtung auf eine Zwischenwellenanordnung 14.
Die Zwischenwellenanordnung weist zwei Teile auf, die an verschiedenen
Rahmenelementen drehbar befestigt sind: am Hauptrahmen 5 und
am linken Rahmen 6. Diese Teile können vor dem
Falten des Fahrzeugrahmens außer Eingriff gebracht werden. Der
erste Teil weist eine Lagerklammeranordnung 78, eine Antriebsgabel 79 und
eine Gummischeibe 90 auf, die an der Antriebsgabel mit
zwei Stiften und Unterlegscheiben 106 (s. 11)
befestigt ist. Der zweite Teil der Zwischenwelle besteht aus zwei
viereckigen Teleskoprohren 105, 112 (s. 10)
und einer Lagerklammeranordnung 94 mit einer Kettenradkassette 95.
Das viereckige Rohr 105 gleitet auf dem inneren Rohr 112 zurück
und rückt die Antriebsgabel aus den Löchern in
der Gummischeibe 90 aus. Eine Kugel 93 und eine
Feder 92 befestigen das Rohr 105 in der ein- oder
ausgerückten Position (s. gestrichelte Linien). Eine Kette 97 überträgt
die Drehung der Kassette 95 auf eine Getriebekassette des
linken Hinterrads 2 (2). Zwei übliche
Kettenschaltungen 96 und 146 werden durch Schieber 98 und
Kabel 99 bewegt und erlauben dem Fahrer, einen Gang innerhalb eines
weiten Bereichs zu wählen. Das rechte Hinterrad kann zusätzlich
mittels eines tragbaren, elektrischen Motors 148 angetrieben
werden (s. 3).
-
Die 5 zeigt
die mittlere Faltstufe des Liegefahrzeugs. Die 6 und 7 zeigen
eine Vorderansicht und eine Seitenansicht des Fahrzeugs in dessen
Faltposition, wobei es aufrecht steht und der Sitzbeutel zur Darstellung
von Einzelheiten weggelassen worden ist.
-
Die
Faltung erfolgt auf folgende Weise:
- 1. die
Sitzanordnung mit dem Querelement 132 und den Federn 131 wird
herausgenommen;
- 2. die Federn 131 werden demontiert, und das Querelement 132 wird
vom Sitz 9 getrennt;
- 3. der Sitz 9 wird gefaltet; der untere Teil 127,
der hintere Teil 123 und der obere Teil 126 des
Sitzrahmens werden gefaltet;
- 4. die Lenkwelle 10 wird abgesenkt; die Tiefstposition
des Rohrs 55 wird eingestellt; das Ende der Strebe 141 wird
mit der Stange 144 verbunden;
- 5. die Zwischenwellenanordnung 14 wird entkuppelt;
- 6. die Bremskabel 72a, 72b werden von den
Felgenbremsen 82a, 82b getrennt;
- 7. die Enden des Querrohrs 83 werden von den hinteren
Rahmen 6 und 7 gelöst; die Augenbolzen 70a, 70b werden
aus den Sitzen 71a, 71b herausgeschraubt;
- 8. der Rahmen wird gefaltet; die Klammern 160 werden
gelöst; die hinteren Enden des Hauptrahmens 5 werden
angehoben; das Vorderrad 1 wird zwischen die Hinterräder 2 und 3 bewegt;
der linke Rahmen 6 und der rechte Rahmen 7 werden auf
die Räder 2, 3 und die Gussräder 145a, 145b gestellt;
- 9. die faltbare Strebe 8 wird gefaltet; das linke Rahmenelement 6 und
das rechte Rahmenelement 7 werden geschlossen und durch
Verwendung der Sperrriegel 155 verriegelt;
- 10. der Sitz wird aufgehängt; durch Verwendung der
Ketten 122a, 122b wird der gefaltete Sitz 9 am Querrohr 83 aufgehängt;
das Querelement 132 sollte sich dabei hinter dem Sitz befinden.
-
Das
Liegefahrzeug ist nun gefaltet und bereit, sich auf seinen Rädern
zum Abstellplatz bewegen zu lassen. Es kann durch eine besondere Schutzplane
abgedeckt werden.
-
Um
das Dreirad in die Fahrposition zurückzubringen, sind die
obigen Schritte in umgekehrter Reihenfolge auszuführen.
-
16 zeigt
das Zusammenlegen des Fahrrads für den Transport in einem
Auto, wobei die ersten sechs Schritte dem oben beschriebenen Faltvorgang ähnlich
sind:
- 1. die Sitzanordnung mit der hinteren
Querrohranordnung wird herausgenommen;
- 2. der Sitz wird gefaltet;
- 3. die Lenkwelle wird abgesenkt;
- 4. die Zwischenwelle wird außer Eingriff gesetzt,
- 5. die Kabel werden von der Felgenbremse getrennt;
- 6. die Enden des Querrohrs 83 werden von den hinteren
Rahmen 6 und 7 getrennt;
- 7. die Faltstrebe 8 wird getrennt; die Klammern 160 werden
gelöst, und die Stifte 156 werden herausgenommen;
- 8. die Rahmen 6, 7 werden vom Hauptrahmenelement 5 getrennt;
die Stifte 118a, 118b werden herausgenommen, die
Kronenmuttern 117a, 117b werden abgeschraubt,
und die Kugelgelenke 100a, 100b werden aus den
Enden der Drehschraubbolzen 101 herausgezogen.
-
Das
Liegefahrzeug ist nun in vier Teile zerlegt und für den
Transport in einem Auto bereit.
-
- 1
- Vorderradanordnung
- 2
- Linke
Hinterradanordnung
- 3
- Rechte
Hinterradanordnung
- 4
- Vordergabelanordnung
- 5
- Vorderrahmenanordnung
- 6
- Linke
Hinterrahmenanordnung
- 7
- Rechte
Hinterrahmenanordnung
- 8
- Faltstrebenanordnung
- 9
- Sitzanordnung
mit Querrohr
- 10
- Lenkwellenanordnung
- 12
- Kabeluntersetzer
- 13
- Pedalkurbelanordnung
- 14
- Zwischenwellenanordnung
- 15
- Bremsmechanismus
- 28
- Inneres
Rohr
- 29
- Platte
- 30
- Viereckiges
Außenrohr
- 31
- Viereckiges
Innenrohr
- 32
- Schaftstab
- 33
- Lenkrad
- 34
- Kunststoffhülse
- 35
- Halbkragen
- 36
- Schraubbolzen
und Mutter
- 37
- Viereckige
Mutter
- 38
- Gummistöpsel
- 39
- Stützkragen
- 40
- Schraube
- 41
- Antriebsrillenscheibe
- 42
- Stahlkabel
- 43
- Freilaufende
Rillenscheibe
- 44
- Basismutter
- 45
- Stütze
- 46
- Mutter
- 47
- Hülse
- 48
- Antriebswelle
- 49
- Universalgelenk
- 50
- Kopf
- 51
- Loch
- 52
- Gabelrohr
- 53
- Längsrohr
- 54
- Schaftschraubbolzen
- 55
- Rohr
- 56
- Schraubbolzen
und Mutter
- 57
- Loch
- 58
- Stift
- 59
- Hauptrohr
- 61
- Geschlitzte
Klammer
- 62
- Bremstrommelanordnung
- 63
- Platte
- 64
- Schraubbolzen
mit Mutter
- 65
- Einstellschraube
- 66
- Stütze
- 67
- Schleife
- 68
- Stift
- 69
- Kabelabschlussstück
- 70
- Augenschraubbolzen
- 71
- Sitz
- 72
- Kabel
- 73
- Kabelstützklammer
- 74
- Schutzabschlussstück
- 75
- Geschlitzte
Klammer
- 76
- Kette
- 77
- Doppelkettenrad
- 78
- Lagerklammeranordnung
- 79
- Antriebsgabel
- 80
- Kette
- 81
- Exzentrischer
Halbzylinder
- 82
- Felgenbremse
- 83
- Querrohr
- 84
- Feder,
Unterlegscheibe und Stift
- 85
- Unterlegscheibe
- 86
- Geschweißte
Mutter
- 87
- Genutete
Enden
- 90
- Gummischeibe
- 91
- Antriebsgabel
- 92
- Feder
- 93
- Kugel
- 94
- Lagerklammeranordnung
- 95
- Getriebekassette
- 96
- Vordere
Kettenschaltung
- 97
- Kette
- 98
- Schieber
- 99
- Kettenschaltungskabel
- 100
- Kugelgelenk
- 101
- Drehschraubbolzen
- 102
- Stöpsel
- 103
- Gabelstütze
- 104
- Klammerkragen
- 105
- Viereckiges
Teleskoprohr
- 106
- Stift
mit Unterlegscheibe
- 107
- Pedal
- 108
- Lagerklammeranordnung
- 109
- Muttern
und Unterlegscheiben
- 110
- Kurbelanordnungsbasis
- 111
- Kettenrad
- 112
- Viereckiges
Innenrohr
- 113
- Klammer
- 114
- Klammerrohr
- 115
- Verschiebeplatte
- 116
- Stift
- 117
- Rundkopfkronenmutter
- 118
- Stift
- 120
- Drehbasis
- 121
- Textilbeutel
- 122
- Kette
- 123
- Hinterteil
- 124
- Schraubbolzen
- 125
- Strebe
- 126
- Oberer
Teil
- 127
- Unterer
Teil
- 128
- T-Strebe
- 129
- Kugelgelenk
- 130
- Auge
- 131
- Pufferfeder
- 132
- Querelement
- 133
- Schraubbolzen
- 134
- Zahnkupplung
- 135
- Schraubbolzen
und Mutter
- 136
- Schraubbolzen
und Mutter
- 137
- Zahnkupplung
- 138
- Schraube
- 139
- Augenschraubbolzen
mit Gewinde
- 140
- Sicherheitsgurt
- 141
- Strebe
- 142
- Lochstange
- 144
- Kurzlochstange
- 145
- Schwenkgussrad
- 146
- Kettenschaltung
- 147
- Radklammern
- 148
- Elektrischer
Motor
- 149
- Geschweißte
Mutter
- 151
- Obere
Klammer
- 152
- Schraubbolzen
- 153
- Schraubbolzen
- 154
- Feder
- 155
- Sperrriegel
- 156
- Stift
- 157
- Löcher
- 158
- Stifte
- 159
- Oberes
Gelenk und unteres Gelenk
- 160
- Klammer
- 161
- Faltstrebenteile
- 162
- Untere
Klammer
- 163
- Schraubbolzen
- 164
- Schraubbolzen
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - US 5544906 [0003, 0007]
- - US 5145196 [0003, 0007]
- - US 6402174 B1 [0004, 0007]
- - US 4432561 [0004, 0007]
- - US 5568935 [0004, 0007]
- - US 4548421 [0005]
- - US 6203043 B1 [0005, 0007]
- - US 5263732 [0007]