DE29510408U1

DE29510408U1 - Antriebseinrichtung insbesondere zum Antrieb von Rollstühlen

Info

Publication number: DE29510408U1
Application number: DE29510408U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Scholl Rainer Dipl-Ing (fh) De
Priority date: 1994-07-01
Filing date: 1995-07-01
Publication date: 1995-11-23
Anticipated expiration: 2005-07-02
Also published as: DE29510409U1; DE9410469U1

Description

Antriebseinrichtung insbesondere zum Antrieb von Roll stuhl en.

Die Erfindung betrifft eine manuelle Antriebseinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bekannte Antriebseinrichtungen für dreirädrige Fahrzeuge mit schräg gestellter Vorderradgabel haben prinzipiell eine instabile Lenkcharakteristik. Dies liegt daran, daß beim Einschlagen der Lenkung der Radaufstandpunkt am Radumfang nach vorne wandert und damit zu einer Absenkung des Vorderrades als auch der Front des Fahrzeugs führt. Allein durch das Absenken kommt es zu einer Gewichtsverlagerung, die eine Kraft erzeugt, die den Lenkeinschlag bis zum 'Umschlagen¹ vergrößern will. Derartige dreirädrige Fahrzeuge sind insbesondere als 'Rollstuhl-Fahrrad¹ bekannt und werden dort üblicherweise als Anbaugeräte angeboten. Diese Anbaugeräte bestehen aus Vorderrad, Verbindungsteil sowie Handkurbeln mit einer Kette oder Zahnriemen als Kraftübertragungsmittel. Die Anbringung am Rollstuhl erfolgt meist mit nur einem Bügel mittels Klemmung rechts und links am Vorderrahmen des RoIlstuhls, wobei dieser Bügel dann die Lenkungslager trägt. Da dieser Bügel die einzige Verbindung zum Rahmen darstellt, muß er entsprechend stark dimensioniert werden, um den Kräften aus Antrieb und Radführung standzuhalten. Dennoch läßt sich bei diesen Geräten eine beträchtliche Elastizität mit entsprechendem Verlust der zum Antrieb aufgebrachten Energie feststellen, was insbesondere auf die ungünstige Befestigungsart zurückzuführen ist.

Bei anderen bekannten Varianten von ¹RoI!stuhl-Fahrrädern¹ erfolgt die Befestigung mittels eines Hilfsrahmens unten im Rahmen des RoIlstuhls zwar stabiler und nun auch in zwei Ebenen, jedoch immer noch aufgrund des Abstandes zwischen Lenkung und Befestigung entsprechend stark dimensioniert und schwergewichtig. Der Ort der Krafteinbringung durch den Handkurbelantrieb ist aber auch hier nicht direkt abgestützt. Die bekannten ¹RoI!stuhl-Fahrräder¹ tragen aber auch dadurch zur Verschlechterung der Lenkstabilität bei, daß die Fahrradkurbeln ergonomisch ungünstig angeordnet sind, da sie wesentlich schmaler sind, als es der Schulterbreite entspricht. Dies erhöht die zum Lenken aufzubringende Kraft unnötig, was insbesondere bei den oben genannten Kräften von Nachteil ist, die den Lenkeinschlag vergrößern wollen. Darüber hinaus sind diese Fahrradkurbeln bei stärkerem Radeinschlag nicht freigängig.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Dreiradfahrzeug der eingangs genannten Gattung derart weiterzubilden, daß die Lenkcharakteristik verbessert wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.

Die gelenkige Lagerung zwischen Antriebseinrichtung und Rahmen des Dreiradfahrzeugs trägt in Verbindung mit den Schwenkhebeln dazu bei, daß infolge einer Veränderung der Geometrie zwischen diesen beiden gelnkig miteinander verbundenen Teilen der Kraft, die zum Umschlagen und Umkippen beiträgt, gegengewirkt wird. Das lästige Umschlagen der Lenkung wird dadurch verhindert und dem Fahrzeugführer wird ein verbessertes Lenkgefühl vermittelt in Verbindung mit einer besseren Richtungsstabilität des Fahrzeugs.

Neck Anspruch 3 kann durch die Koppelung mittels Lenk- und Schwenkhebel eine beliebige Einstellung von Lenkeinschlag und vertikaler Verschiebung bewerkstelligt werden, um die gewünschten Fahreigenschaften in die eine oder andere Richtung zu verbessern. Diese Kopplung bewirkt die Neutralisation der Lenkung in Verbindung mit einer Übertragung des Gewichts des Fahrzeugvorderteils auf das Vorderrad.

Erfolgt die Dämpfung in elastischen Elementen, können die Dämpfungseigenschaften ohne weitere Hilfsmittel erheblich verbessert werden, zumal die Antriebseinrichtung lediglich gelenkig mit dem Rahmen verbunden ist (Anspruch 4).

In die gleiche Richtung, nämlich um die Verbesserung der Lenkcharakteristik zu erzielen, zielt auch Anspruch 5, der eine beliebige Lage und Richtung der bäntsachse durch eine veränderliche Positionierung der Gelenke optimal bestimmbar macht.

Bevorzugterweise handelt es sich bei dem Dreiradfahrzeug um einen Rollstuhl, an dem die Antriebseinrichtung lösbar angebaut ist, wobei über die Verbindungsmittel, insbesondere nach den Ansprüchen 7 bis 9 aufgrund der Anordnung dieser Verbindungsmittel, einerseits ein leichteres Fahrzeug geschaffen werden kann, das damit auch besser zu handhaben ist, wobei andererseits trotzdem eine steifere Ausführung gewährleistet ist, die einen wirtschaftlichen Einsatz der Antriebskraft ermöglicht, sowie zu einer Verbesserung des Lenkverhaltens beiträgt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Ein Dreiradfahrzeug als Rollstuhl mit daran lösbar
befestigter Antriebseinrichtung in Seitenansicht,

Fig. 2 eine schematische Darstellung der abgewinkelten
Handkurbel.

Das in Fig. 1 dargestellte Dreiradfahrzeug besteht aus einem Vorderrad 10, sowie einem Rollstuhl 20, der einen Rahmen 4 sowie die beiden weiteren Räder 15 aufweist. Das Fahrzeug ist über eine manuelle Antriebseinrichtung 1 antreibbar, die die manuelle Antriebskraft über Kraftübertragungsmittel 16, wie z.B. eine Kette oder einen Zahnriemen auf das Vorderrad 10 überträgt. Die Antriebseinrichtung steht über Verbindungsmittel mit dem Rest des Dreirad-

fahrzeugs in Verbindung und ist für eine Lenkbewegung drehbar gelagert. Haupteinsatzzweck ist der in Fig. 1 dargestellte Einsatzzweck als Anbaugerät der Antriebseinrichtung an einem Rollstuhl 20.

Die Verbindungsmittel, im Ausführungsbeispiel der Querbügel 2 sowie die Schubstreben 3 sind sowohl mit dem Rahmen 4 als auch mit der Antriebseinrichtung 1 gelenkig verbunden. Im Ausführungsbeispiel sind dabei sowohl Querbügel 2 als auch Schubstreben 3 als Pendelstützen ausgebildet. Wesentlich ist jedoch nur, daß gewährleistet ist, daß beim Lenkeinschlag gleichzeitig das vordere Ende des Rahmens angehoben wird. Dieses Anheben erfolgt mittels wenigstens zweier Hebel, die am Rahmen 4 und an der Antriebseinrichtung befestigt sind und miteinander gelenkig verbunden sind. Beim Geradeauslauf befinden sich diese beiden Hebel vorzugsweise in einer geradlinigen Stellung, sobald jedoch die Lenkstange 13 in die eine oder andere Richtung bewegt wird, wird der Verbindungspunkt im Bereich des elastischen Elements 18 zwischen den beiden Hebeln seitlich ebenfalls ausgelenkt, so daß es zum Anheben des Rahmens 4 kommt. Diese vertikale Anhebung des vorderen Endes des Rahmens 4 kann zugleich zur Verkürzung des Abstandes zwischen Antriebseinrichtung 1 und Rahmen 4 führen.

Im Ausführungsbeispiel ist der erste dieser Hebel der Lenkhebel 8, der mit der Lenkstange 13 fest verbunden ist. Als zweiter Hebel dient ein Schwenkhebel 7, der sowohl mit dem Lenkhebel als auch mit dem Rahmen gelenkig verbunden ist. Die Lagerung zwischen Lenkhebel 8 und Schwenkhebel 7 erfolgt in elastischen Elementen 18, wie z.B. in einer Gummi lagerung, was zur weiteren Abdämpfung von Bodenunebenheiten in Verbindung mit der gelenkigen Lagerung der Antriebseinrichtung gegenüber dem Rahmen beiträgt.

Die Lenkstange 13 selbst trägt am unteren Ende die Achse 10a des Vorderrades. Am oberen Ende trägt sie die Achse 14a eines von Handkurbeln 17 angetriebenen Antriebsrades 14. Das Antriebsrad 14 treibt über die Kraftübertragungsmittel 16 das Vorderrad 10 an. Die Lenkstange steht mit den Verbindungsmitteln über Kugel- oder Kardangelenke 5,6 in Verbindung, die von der Lenkstange 13 jedoch

beabstandet sind. Um die Lenkstange 13 nun am Rahmen 4 zu befestigen, umfassen die Verbindungsmittel zunächst als oberen Befestigungspunkt einen Querbügel 2, der mittels Schnellverschlußgelenk 11 seitlich am Rahmen 4 und somit neben den Beinen des Benutzers befestigbar ist. Gleichzeitig Übergreift der Querbügel 2 die Beine des Benutzers und trägt mittig über dem Rahmen das Kugel- oder Kardangelenk 5 für das obere Lenklager. Als unteren Befestigungspunkt umfassen die Verbindungsmittel zwei Schubstreben 3, die links und rechts am vorderen Rahmen ebenfalls mittels Schnellverschlußgelenk 12 befestigbar sind. Die Schubstreben tragen an ihrem oberen Verbindungspunkt das Kugel- oder Kardangelenk 6 als unteres Lenklager für die Lenkstange 13. Zwischen den Schubstreben 3 sind zumindest in der Vertikalprojektion Lenkhebel 8 und Schwenkhebel 7 angeordnet.

Über die Schnellverschlußgelenke läßt sich die Antriebseinrichtung 1 leicht vom Rahmen 4 des Rollstuhls 20 trennen. Nach erfolgter Trennung senkt sich dabei das Vorderrad 21 des Rollstuhls wieder auf den Boden ab, so daß der Rollstuhl in bekannter Weise betrieben werden kann. Die Befestigung der Antriebseinrichtung über die Verbindungsmittel an möglichst weit nach oben und unten verlagerten Punkten trägt aber auch zur Gewichtsreduzierung der gesamten Antriebseinrichtung bei. Um zudem die Effektivität weiter zu erhöhen und das Lenkverhalten besser kontrollieren zu können, wird die Antriebseinrichtung 1 über Handkurbeln 17 angetrieben, deren Handkurbel arme 9 gemäß Fig. 2 nach außen vorzugsweise um 20° bis 50° abgewinkelt sind, um die Kraft zielgerichtet nicht mittig vor dem Körper einleiten zu können, sondern ungefähr in Schulterbreite des Fahrzeugführers.

Während im bisher erläuterten Ausführungsbeispiel beide Verbindungsmittel gelenkig mit dem Rahmen verbunden waren, so genügt es auch, wenn nur eines der Verbindungsmittel gelenkig zwischen Rahmen und Antriebseinrichtung gelagert ist, während das weitere Verbindungsmittel den Antrieb eventuell elastisch abstützt, so daß sich durch Verformung beispielsweise am oberen Befestigungspunkt das Anheben realisieren läßt. Anstelle des Querbügels kann ferner eine Quer-

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strebe Verwendung finden, die an den seitlichen Teilen des Rahmens aufgehängt ist und dort befestigt werden kann. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn es sich bei dem Rollstuhl um einen zusammenklappbaren Rollstuhl handelt. Die Querstrebe stützt dann ihrerseits eine in Fahrtrichtung angeordnete Stange oder Streben, die an ihrem oberen Ende das Gelenk zur Anlenkung des oberen Lenklagers ausbilden.

Claims

Schutzansprüche

1. Antriebseinrichtung (1) insbesondere zum Antrieb von Rollstühlen als Dreiradfahrzeug, die die manuelle Antriebskraft über Kraftübertragungsmittel (16) vorzugsweise auf das Vorderrad (10) des Fahrzeugs überträgt und über Verbindungsmittel mit dem mindestens zwei weitere Räder (15) tragenden Rahmen (4) verbunden und gegenüber diesem drehbar für eine Lenkbewegung gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Verbindungsmittel sowohl mit dem Rahmen (4) als auch mit der Antriebseinrichtung (1) gelenkig verbunden ist, daß wenigstens ein weiteres Verbindungsmittel zur Abstützung der Antriebseinrichtung am Rahmen vorgesehen ist und daß Rahmen und Antriebseinrichtung über wenigstens zwei Hebel gelenkig miteinander verbunden sind, die beim Lenkeinschlag den Rahmen (4) relativ zur Antriebseinrichtung anheben.

2. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebel beim Lenkeinschlag den Abstand des Vorderrades (10) zum Rahmen (4) verkürzen.

3. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Hebel als Lenkhebel (8) an der Lenkstange (13) befestigt ist und ein zweiter Hebel als Schwenkhebel (7) gelenkig sowohl mit dem ersten Hebel als auch mit dem Rahmen (4) verbunden ist.

4. Antriebseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gelenkige Verbindung zwischen Lenkhebel (8) und Schwenkhebel (7) in elastischen Elementen (18) erfolgt.

5. Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkstange (13), die am unteren Ende die Achse (10a) des Vorderrades (10) trägt und am oberen Ende die Achse (14a) eines von Handkurbeln (17) angetriebenen Antriebsrades (14) trägt, über von der Lenkstange (13)

beabstandete Kugel- oder Kardangelenke (5, 6) mit den Verbindungsmitteln verbunden ist.

6. Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Rahmen (4) und weitere Räder (15) Teile eines Rollstuhls (20) sind, an dem die Antriebseinrichtung (1) lösbar befestigt ist.

7. Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel als oberen Befestigungspunkt am Rahmen (4) einen Querbügel (2) umfassen, der mittels Schnellverschlußgelenk (11) seitlich am Rahmen (4) befestigbar ist und mittig über dem Rahmen das Kugel- oder Kardangelenk für das obere Lenklager trägt.

8. Antriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugel- oder Kardangelenk für das obere Lenklager an einem als Querstrebe ausgebildeten Verbindungsmittel mittig abgestützt ist, wobei die Querstrebe an den seitlichen Teilen des Rahmens vorzugsweise eines zusammenklappbaren Rollstuhls festlegbar ist.

9. Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel als unteren Befestigungspunkt am Rahmen (4) zwei Schubstreben (3) umfassen, die links und rechts am vorderen Rahmen mittels Schnellverschlußgelenk (12) befestigbar sind.

10. Antriebseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß Lenkhebel (8) und Schwenkhebel (7) zumindest in der Vertikalprojektion zwischen den Schubstreben (3) angreifen.

11. Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Antriebseinrichtung (1) antreibende Handkurbel (17) Handkurbel arme (9) aufweist, die nach außen vorzugsweise um 20° bis 50° abgewinkelt sind.