DE3126075A1 - Front-wheel drive for bicycles or similar vehicles - Google Patents
Front-wheel drive for bicycles or similar vehiclesInfo
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- DE3126075A1 DE3126075A1 DE19813126075 DE3126075A DE3126075A1 DE 3126075 A1 DE3126075 A1 DE 3126075A1 DE 19813126075 DE19813126075 DE 19813126075 DE 3126075 A DE3126075 A DE 3126075A DE 3126075 A1 DE3126075 A1 DE 3126075A1
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Abstract
Description
Vorderradantrieb für Fahrräder 2Öer_ähnliche_Pahrzeuge Front-wheel drive for bicycles 2Öer_ähnliche_Pahrzeuge
Hie Erfindung betrifft Fahrräder oder ähnliche Fahrzeuge mit einem zusätzlichen oder alleinigen Antrieb des Vorderrades,welcher durch die Arme betätigt wird und die bisher ausschließlich durch Beinantrieb angetrieben wurden.Hie invention relates to bicycles or similar vehicles with an additional or sole drive of the Front wheel, which is operated by the arms and which has so far been driven exclusively by leg drive became.
Die Entwicklung von Fahrrädern,bei denen ein zusätzlicher Armantrieb auf das Vorderrad wirkt,ist nicht neu.Auch sind die Vorteile eines zusätzlichen Antriebes mittels der Arme -entweder zum Zwecke der allseitigen körperlichen Betätigung aus sportlichen Gründen oder zwecks Heilgymnastik (vergleichbar mit Rudern,Schwimmen oder Skilanglauf ) - oder zur besseren Fortbewegung bei hohen bremsenden Momenten (Berganfahren,Gegenwind) hinlänglich beschrieben.Jedoch hat sich keine der vorliegenden Erfindungen wegen offensichtlicher Nachteile ihrer Ausführung bis jetzt durchsetzen können,d.h.solche Fahrräder werden als Serienprodukte nicht angeboten.The development of bicycles where an additional Arm drive acting on the front wheel is nothing new are the advantages of an additional drive by means of the arms - either for the purpose of all-round physical Exercise for sporting reasons or for the purpose of therapeutic gymnastics (comparable to rowing, swimming or Cross-country skiing) - or sufficient for better locomotion with high braking moments (hill start, headwind) However, none of the present inventions has been found to have obvious disadvantages Execution can prevail up to now, i.e. such bicycles are not offered as series products.
Um dies zu begründen,muß -soweit es das Vorderrad betrifft - zunächst auf die Funktionsteilung bei einemTo justify this, as far as the front wheel is concerned - initially on the division of functions at one
ί -i-; Fahrrad herkömmlicher Bauart eingegangen werden. ;■■ I Bei diesem wird über die Arme in den Lenker ; - eine Drehbewegung um die Lenkachse zur Erhaltung des ι * Gleichgewichtes und zu Kurvenfahrten eingeleitet(Bed.1) - eine ruhende Abstützung des Teiles des Körpergewichtes vorgenommen,welches nicht über den Sattel in den Rahmen geht (Bed.2).ί -i- ; Bicycle of conventional design are included. ; ■■ I This is about the arms in the handlebars; - a rotary movement around the steering axis to maintain the ι * balance and cornering initiated (Bed.1) - a resting support of the part of the body weight made which does not go over the saddle into the frame (Bed.2).
Beide Funktionen werden so vollzogen,daß keine die andere behindert.Sie stellen demnach notwendige Bedingungen dar,ohne deren Erfüllung ein solches Fahrrad entweder nicht oder nur eingeschränkt gebrauchstüchtig ist»Both functions are carried out in such a way that neither is the other They therefore represent necessary conditions, without which such a bicycle either is not or only partially usable »
Funktionsteilung bei einem Fahrrad mit zusätzlichem Antrieb des Vorderrades durch die Arme. Der Armantrieb soll zunächst völlig unabhängig vom Beinantrieb sein (weder direkter Synchronismus mit diesem durch mechanische Verbindungen noch indirekter Synchronismus dadurch,daß das Vorderrad keinen Freilauf besitzt») ^ Dies kann einerseits damit begründet werden,daß die Anatomie der Arme anders als die der Beine ist,nämlich schwächer,aber auch leichter,erstere somit grundsätzlich einer anderen,möglichst schaltbaren Übersetzung bedürfen, j andererseits man aber bei besonders leichten Bedingun-Division of functions on a bicycle with additional drive for the front wheel through the arms . The arm drive should initially be completely independent of the leg drive (neither direct synchronism with this through mechanical connections nor indirect synchronism due to the fact that the front wheel does not have a free wheel) ^ This can be justified on the one hand by the fact that the anatomy of the arms is different from that of the legs , namely weaker, but also lighter, the former therefore basically require a different gear ratio that is as switchable as possible, j on the other hand, however, in particularly light conditions
[ gen,wie Bergabfahren,Rückenwind etc.man den ArmantriebFor example, going downhill, tail wind, etc., you can use the arm drive
ί stillsetzen,den Beinantrieb aber weiterbenutzen will.ί stop, but want to continue using the leg drive.
In letzterem Fall wird man den Oberkörper mittels derIn the latter case you will use the
j Arme ruhend auf die Handgriffe abstützen wollen (wie-j want to rest your arms on the handles (again
• derum Bed.2).• Derum Bed.2).
Wegen des Freilaufes in" der Vorderradnabe und dem dadurch auch möglichen Rückwärtsdrehen des Antriebes ist eine ruhende Abstützung immer nur dann möglich,wenn die Gewichtskomponenten über beide Arme genau gleich groß sind.Erfahrungsgemäß ist dieses dauernde Ausbalancieren aber kräftezehrend und insbesondere bei Kurvenfahrten schwierig zu handhaben.Somit sind zur Erfüllung dieser Bedingung 2 Einrichtungen in Form einer automatisch wirkenden Rückdrehsperre erforderlich,mittels derer man den Oberkörper dann wieder abstützen kann. Desweiteren dürfen bei einer Krafteinleitung durch die Arme keine resultierenden Drehmomente um die Lenkachse(1) auftreten,da sonst ein unbeabsichtigtes Schlangenlinienfahren die Folge wäre (Bed.3).Because of the freewheeling in "the front hub and the result also possible reverse rotation of the drive A resting support is only possible if the weight components over both arms are exactly the same Experience has shown that this is constant balancing but exhausting and difficult to handle, especially when cornering Condition 2 facilities in the form of an automatically acting reverse rotation lock required, by means of which one can then support the upper body again. Furthermore, when a force is introduced by the Arms, no resulting torques occur around the steering axis (1), otherwise unintentional serpentine travel the result would be (Bed.3).
Die Erfüllung dieser Bed.3 macht nun Konstruktionen erforderlich,die als immanenten Nachteil sog. Totpunktstellungen haben(siehe auch Blatt 6 ).Damit ergibt sich eine weitere Bedingung 4,gemäß der Einrichtungen zur Überwindung eben dieser Totpunktstellungen notwendig sind.The fulfillment of this Bed.3 now makes constructions necessary, the so-called dead center positions as an inherent disadvantage (see also sheet 6). This results in a further condition 4, according to the facilities for Overcoming these dead center positions are necessary.
Schließlich werden zur Krafteinleitung über die Arne in den Vorderradantrieb Einrichtungen notwendig sein,die es erlauben,diese Kräfte möglichst reibungsarm von den Händen auf die Griffbereiche der Horizontalhebel zu übertragen.Finally, for the introduction of force via the Arne in the front-wheel drive facilities may be necessary that allow these forces as low friction as possible from the Transfer hands to the grip areas of the horizontal lever.
Dies sind Einrichtungen zum Ausgleich der unterschiedlichen Kinematik von Hand und Griffbereich (Bed. 5).These are devices to compensate for the different kinematics of the hand and grip area (Bed. 5).
?i Er! ist alao notwendig,daß für .das so veränderte Fahrrad mit Vorderradantrieb,wenn es ebenfalls voll gebrauchstüchtig und zweckmäßig konstruiert seinsoll,die Bedingungen Ibis 5 erfüllt sind.? i he! is alao necessary that for the bike that has been modified in this way with front-wheel drive, if it is also fully functional and should be appropriately constructed, the conditions Ibis 5 are met.
Betrachtung der den Stand der Technik ausmachenden Konstruktionen. Consideration of the state-of-the-art constructions.
Es ist somit vorab zu untersuchen,inwieweit die den Stand der Technik ausmachenden Konstruktionen diese Bedingungen erfüllen.It must therefore be examined in advance to what extent the status the constructions that make up the technology meet these requirements.
Dies kann für Bed.1 eindeutig bejaht werden. Für die Bedingung 2 gilt dies nur für solche Konstruktionen,die neben den eigentlichen Antriebshebeln noch eine zusätzliche Lenkstange haben - wie z.B. die Patente Nr.8686ο und 11262ο oder die Offenlegungsschrift Nr.2719846.Der Nachteil ist dabei aber in dem notwendigen Übergreifen von den Antriebshebeln auf die Lenkstange zu sehen,wenn der Antrieb nicht betätigt werden soll.Zwar hat die Konstruktion gemäß Pat.Nr. 11262ο diesen Nachteil nicht,sie ist insgesamt aber wenig geeignet,weil hier Kräfte nur aus den Händen herausThis can be clearly affirmed for Bed.1. For condition 2, this only applies to constructions that have an additional steering rod in addition to the actual drive levers - such as the patents No. 8686ο and 11262ο or the published patent application No. 2719846, but the disadvantage is that it is necessary Seeing reaching over from the drive levers to the steering rod when the drive is not operated Although the construction according to Pat. 11262ο does not have this disadvantage, but overall it is not very suitable because forces only come from the hands
aufgebracht werden können,diese aber im Verhältnis zu den Armkräften viel zu schwach sind,um nennenswerten Antrieb zu leisten.can be applied, but this in proportion to the arm strength is far too weak to provide any appreciable drive.
Es muß also der Zweck einer guten Konstruktion sein, die Bed. 2 ohne Übergreifen auf verschiedene Hebel er-So it must be the purpose of a good construction that Bed.
füllen zu können.Soweit es bekannt ist,ist dies "bei keiner Konstruktion der Fall.As far as is known, this is "at no construction the case.
Wegen der Bed.3 verbieten sich zunächst Antriebe,bei denen die Hände direkt gegeneinander versetzte Kurbeln betätigen,wie es z.B. im Patent Nr. 8o1759, ^ig.6,dargestellt ist.Denn bei beispielsweise vertikaler Stellung der Kurbeln würde eine Krafteinleitung in diese sof urt ein Drehmoment um die Lenkachse(1) ergeben,was wiederum zu einer ungewollten Kurvenfahrt führen würde. Andererseits ist auch die Anordnung paralleler Kurbeln gemäß Pat.Nr .46996 unzweckmäßig,da hierbei zwar die Bedingung 4 erfüllt wird,jedoch bei beispielsweise vertikaler Kurbelstellung vorn Fahrer eine horizontale Kraft ausgeübt wird,deren Gegenreaktion nicht ohne weiteres mittels des Körpergewichtes abgefangen werden kann wie bei Beinantrieb,sondern die den Fahrer auf dem Sattel horizontal hin-und herrutschen läßt.Selbst bei einer Sattelkonstruktion,die dies verhindertest eine hin- und hergehende Bewegung des Oberkörpers unvermeidlich, was bedeutet,daß dieser dauernd aus der Hüfte heraus bewegt v/erden muß.Because of Bed.3, drives are initially prohibited whose hands operate cranks that are directly offset from one another, as shown, for example, in Patent No. 8o1759, ^ ig.6 Because, for example, in a vertical position of the cranks would result in a force introduction into this sof urt a torque about the steering axis (1), what in turn would lead to unwanted cornering. On the other hand, there is also the arrangement of parallel cranks in accordance with Pat Condition 4 is met, but with a vertical crank position in front of the driver, for example, a horizontal one Force is exerted whose counter-reaction cannot easily be absorbed by means of body weight can be as with leg drive, but which lets the driver slide back and forth horizontally on the saddle a saddle construction that prevented this one back and forth movement of the upper body is inevitable, which means that it is constantly moving out of the hip must be moved.
Wegen dieser Nachteile hat man schon früher (Pat.Nr. 11262ο) ,a.ber auch später (Offenlegungsschrift Nr.271 9846) Konstruktionen entwickelt,bei denen die Arme auf- und abgehende Hebel betätigen,welche wiederum ihrerseits über Zwischenhebel die eigentliche Drehbewegung eines Kettenrades erzeugen,das dann das Vorder-Because of these disadvantages, earlier (Pat. 11262ο), but also later (Offenlegungsschrift No. 271 9846) developed constructions in which the arms operate up and down levers, which in turn in turn generate the actual rotary movement of a chain wheel via intermediate levers, which then
o küd/Oo küd / O
rad antreibt.wheel drives.
Die Bedingung. 3 kann also- zurnindeetens für einige fs ** Konstruktionen als erfüllt angesehen werden resp. esThe condition. 3 can also be tied for some fs ** constructions are regarded as fulfilled resp. it
•ii sind die Einrichtungen,die dazu notwendig sind,bekannt.• ii the facilities required for this are known.
I
:| Nun sind alle die Konstruktionen, die die Erfüllung vonI.
: | Now are all the constructions that the fulfillment of
1$ Bed. 3 ermöglichen,selbst mit einem anderen Mangel be- 1 $ Condition 3 allow you to deal with another defect yourself
■ΐ haft et, nämlich dem, daß es mangels Synchronismus mit dem Beinantrieb bei vorgesehenem Freilauf in der Yor- * derradnabe(wegen der beabsichtigten Unabhängigkeit■ ΐ haft et, namely that due to a lack of synchronism with the leg drive with the intended freewheel in the Yor- * derradnabe (because of the intended independence
[ beider Antriebe voneinander)mindeetens eine Stellung '"" der Zwischenhebel gibt- der Totpunkt stellung - aus[both drives from each other) at least one position '"" the intermediate lever outputs the dead center position
welcher ohne zusätzliche Einrichtungen nicht herauszukommen ist,und somit eine kontinuierliche Drehbewe- ϊ gung des Kettenrades (d) in Er.11262ο oder Rad (21)which is not come out without any additional facilities, and thus a continuous supply ϊ more rotary motion of the sprocket (d) in Er.11262ο or wheel (21)
j in Nr. 2719846 nicht gewährleistet ist(Bed.4). Bezüglich' dieser ist zu sagen,daß keine der bekannten Konstruktionen Einrichtungen enthält,die diese Totpunkte überwinden,sondern daß es bei allen mit Zwischenhebeln ausgerüsteten Konstruktionen solche Stellungen --- gibt,die ein kontinuierliche V/eiterdrehen der Antriebsmechanik über diese Stellungen hinaus unmöglich macht. Ebenso gibt es unter den - den Stand der Technik ausmachenden Konstruktionen keine,die dde Bed. 5 erfüllt .j in no. 2719846 is not guaranteed (Condition 4). Regarding 'this it should be said that none of the known constructions contains devices which have these dead centers overcome, but that there are such positions in all constructions equipped with intermediate levers --- there that makes it impossible to continuously turn the drive mechanism beyond these positions. Likewise, among the constructions that make up the state of the art, there are none that meet condition 5 .
Zusammenfassend ist also zu sagen,daß keine der den Stand der Technik darstellenden Konstriktionen für sich allein die notwendigen Bedingungen 1 bis §: erfüllt. Es bestand also die Aufgabe,eine solche zu schaffen.In summary, it can be said that none of the prior art constrictions for Only the necessary conditions 1 to §: are fulfilled. So the task was to create one.
ί ·ι -λ r* η η r
■Ζ I ί ϋ J / 3ί · ι -λ r * η η r
■ Ζ I ί ϋ J / 3
- /Γ- / Γ
Beschreibung der die Bedingung 1 bis 5 erfüllenden Konstruktion Description of the construction satisfying the conditions 1 to 5
Diese ist in Pig. 1 in der Seitenansicht und in Fig. in der Vorderansicht dargestellt.Die Pig. 3,6,7,8,9,1 ο, 12,13,14,15»16 und 17 enthalten Ausführungsvarianten der Konstruktion oder Details,die Pig. 4,5 und 11 je eine kinematische Darstellung.Die Konstruktion besteht aus der Vorderradgabel (5) als tragendes Element,welche im Steuerkopf (17) des Rahmens (18) drehbar um die Lenkachse (1) gelagert ist.An der Vorderradgabel (5) ist zunächst das Vorderrad (16),welches mit einem Antriebsritzel (19) ausgerüstet ist,angebracht,desweiteren die Lagerung (6) der Welle (13),die das Kettenrad (2) trägt, und auch die Lagerung (7a,b) der Horizontalhebel (.8a, b). Das Kettenrad (2) treibt in bekannter Weise über eine Kette (15) entweder direkt oder über eine Schaltung das Vorderrad an.Anstelle des Kettenantriebes kam; aber auch ein Kardanantrieb benutzt werden. Das Kettenrad (2) wird ebenfalls in. bekannter Weise über die Kurbeln (3a,b) und Pleuelstangen (9a,b) angetrieben,wobei die Kurbel (3a) ein Teil des Kettenrades sein kann.Die Pleuelstangen (9a,b) sind ihrerseits mit den Horizontalhebeln (8a,b) in den Gelenkpunkten (28a,b) drehbar verbunden.Diese Gelenkpunkte können vom Pahrer aus gesehen vor (Fig. 12,13 ) oder hinter der Lagerung (7a,b) der Horizontalhebel liegenThis one is in Pig. 1 in the side view and in Fig. In the front view. The Pig. 3,6,7,8,9,1 ο, 12,13,14,15 »16 and 17 contain design variants the construction or details that pig. 4,5 and 11 each have a kinematic representation. The construction exists from the front fork (5) as a supporting element, which is mounted in the control head (17) of the frame (18) rotatably about the steering axis (1). On the front fork (5) is first the front wheel (16), which is equipped with a drive pinion (19), attached, furthermore the Storage (6) of the shaft (13) that carries the sprocket (2), and also the storage (7a, b) of the horizontal lever (.8a, b). The chain wheel (2) drives in a known manner via a chain (15) either directly or via a circuit the front wheel on. Instead of the chain drive came; but a cardan drive can also be used. The chain wheel (2) is also driven in a known manner via the cranks (3a, b) and connecting rods (9a, b), with the crank (3a) can be part of the chain wheel. The connecting rods (9a, b) are in turn rotatably connected to the horizontal levers (8a, b) in the hinge points (28a, b). These hinge points can be seen from the pahrer in front of (Fig. 12,13) or behind the storage (7a, b) of the horizontal lever
H2gO25H2gO25
(Fig. 1,2,6,7,8,9,10,16). An den,dem Fahrer zugekehr- -i ten Endpunkten der Horizontalhebel sind die -Handgriffe -\ (4a,b) für den Fahrer drehbar um ihre Längsachsen angeordnet.Die ansich. bekannte Anordnung der Horizontal-(Fig. 1,2,6,7,8,9,10,16). Are at, the driver zugekehr- -i th endpoints of the horizontal lever the -Handgriffe - \ (4a, b) for the driver to rotate about their longitudinal axes ansich angeordnet.Die. known arrangement of the horizontal
■ hebel,welche in ihren Mittelstellungen mit der Lenkachse (1) etwa einen Winkel von 9o° bilden,bewirkt praktisch eine drehmomentfreie Krafteinleitung um die■ levers, which are in their central positions with the steering axis (1) Form an angle of about 90 °, practically results in a torque-free introduction of force around the
■>' Lenkachse (1) (zur Erfüllung von Bed, 3).■> 'Steering axle (1) (to fulfill Bed, 3).
s Die Drehbarkeit der Handgriffe um ihre Längsachsen - (4a,b) verhindert Reibungskräfte zwischen den Handflächen des Fahrers und den Griffen während der Auf- und Abbewegungen der Hebel infolge der verschiedenen Kinematik von Hand und Handgriff (zur Erfüllung von Bed. 5 ).s The rotatability of the handles around their longitudinal axes - (4a, b) prevents frictional forces between the driver's palms and the handles during and movements of the levers as a result of the different kinematics of the hand and handle (to fulfill Bed. 5).
; V/eiter enthält die Konstruktion eine Rückdrehsperre,; The construction also contains a reverse rotation lock,
die eine Bewegung der Antriebsmechanik nur in einerthe only one movement of the drive mechanism
j Richtung,nämlich der vortreibenden (siehe Pfeil ) er-j direction, namely the driving (see arrow)
möglicht.Bei Krafteinleitung in umgekehrter Richtung sperrt sie und ermöglicht somit ein bequemes Abstützen des Obez-körpers (zur Erfüllung von Bed. 2) (Fig. 3). Diese Rückdrehsperre besteht aus einem Schwenkstück (1o) ,welches in (12) drehbar an der Vorderradgabel(5) angebracht ist.Mittels einer Feder (14) wird es mit den Zähnen des Kettenrades (2) in Eingriff gehalten. Bei Vorwärts drehung-des'Kettenrades gibt es dieses frei,bei Rücl wärtsdrehung sperrt es dieses, indem es sich gegen die Vorderradgabel abstützt.If force is applied in the opposite direction locks it and thus enables the Obez body to be comfortably supported (to fulfill requirement 2) (Fig. 3). This reverse rotation lock consists of a swivel piece (1o), which can be rotated in (12) on the front fork (5) It is held in engagement with the teeth of the sprocket (2) by means of a spring (14). at Forward rotation of the chain wheel gives this free at Rücl it blocks this rotation by bracing itself against the front fork.
a 12 § ο 7-5a 12 § ο 7-5
<i9<i9
Diese Rückdrehsperre ist in einer alternativen 2. Ausführungsvariante innerhalb des Lagergehäuses (6) der Welle (13) angeordnet und wirkt auf letztere (Fig. 3). Zu diesem Zweck ist auf der Welle (13) eine gezahnte Hülse (36) befestigt. Das Schwenkstück (37) ist in (38) drehbar gelagert und wird mittels einer Feder (39) mit der Hülse (36) in Eingriff gehalten.Auch hierbei ist eine Drehung der Welle (13) nur in der gewünschten Richtung möglich.This reverse rotation lock is in an alternative 2nd variant arranged within the bearing housing (6) of the shaft (13) and acts on the latter (Fig. 3). For this purpose, a toothed sleeve (36) is attached to the shaft (13). The swivel piece (37) is in (38) rotatably mounted and is held in engagement with the sleeve (36) by means of a spring (39) rotation of the shaft (13) is only possible in the desired direction.
In einer dritten Ausführungsvariante (ebenfalls Fig.3) ist ein Schwenkstück (4o) mit der Vorderradgabel in (41) drehbar verbunden<,Es hat eine Nase (42), die so ausgebildet ist, daß sie in den freien Raum eines Gliedes der Kette (15) eingreifen kann. Das Schwenkstück (4o) wird mittels der Feder (43)in Eingriff mit der Kette gehalten. Bei Bewegung der Kette in der Vorwärtsrichtung (Pfeil) kommt die Nase (42) infolge Drehung des Schwenkstückes um (41) außer Eingriff mit der Kette, beim Versuch einer Rückdrehung jedoch wieder in Eingriff mit ihr und sperrt sie dabei,indem sich das Schwenks^ück mit seinem oberen Ende gegen die Vorderradgabel abstützt. Durch eine geeignete sichelförmige Form der Nase wird verhindert, daß die Kette dabei zurückrutschen und über die Nase springen kann«In a third variant (also Fig. 3) is a pivot piece (4o) with the front fork in (41) rotatably connected <, It has a nose (42), the so is designed that it can engage in the free space of a link of the chain (15). The swivel piece (4o) is held in engagement with the chain by means of the spring (43). When moving the chain in the forward direction (Arrow) the nose (42) comes out of engagement with the chain as a result of the rotation of the swivel piece by (41), however, when attempting a reverse rotation, it again engages with it and locks it in the process by the pivoting movement with its upper end supported against the front fork. By a suitable crescent shape of the The nose prevents the chain from slipping back and can jump over the nose "
Zur Erfüllung der Bedingung 4 -der kontinuierlichen Totpunktüberwindung - sind alternative AusführungsvariantenTo meet condition 4 - the continuous overcoming of dead center - there are alternative design variants
1o - '1o - '
vorgesehen. Zunächst muß jedoch auf diese Totpunktlagen selbst genauer eingegangen werden.Sie sind dadurch gekennzeichnet,daß die Mittelinien der Pleuelstange.. (9a) und der Kurbel (3a) einerseits sowie die der Pleuelstange (9b) und der Kurbel (3b) andererseits zusammenfallen.Somit, gibt es pro Seite (a und b) jeweils zwei, insgesamt also vier Totpunkte,von denen jedoch immer zwei zusammenfallen.In deren-Stellungen befinden sich die Handgriffe (4-a,b) räumlich in ihren höchsten resp. tiefsten Positionen,eine Erzeugung eines Drehmomentes an der Welle (13) ist nicht möglich.In den Horizontallagen der Hebel (8a,b) hingegen hat die Kraftausübung a.n den Handgriffen (4a,b) ihren höchsten kinematischen Wirkungsgrad. 1. Ausführungsvariante Eine erste Ausführungsvariante zur Überwindung der Totpunkte ist dadurch gekennzeichnet,daß diese nicht zusammenfallen,was dadurch erreicht wird,daß die Kurbein (3a,b) miteinander einen von 18o° abweichenden Winkel bilden und somit in den,wegen der Totpunktlage wirkungslosen Bereich des einen Armes der wirksameweil nicht in der Totpunktlage befindlich - des anderen Armes fällt und umgekehrt (Pig. 16).Allerdings ist eine unrhythmische Bewegung der Arme die nachteilige Folge davon.intended. First, however, these dead center positions must be discussed in more detail. They are characterized in that the center lines of the connecting rod (9a) and the crank (3a) on the one hand and those of the connecting rod (9b) and the crank (3b) on the other coincide , There are two dead centers per side (a and b), i.e. a total of four dead centers, of which two always coincide. In their positions, the handles (4-a, b) are spatially in their highest resp. lowest positions, generating a torque on the shaft (13) is not possible. In the horizontal positions of the levers (8a, b), on the other hand, the exertion of force on the handles (4a, b) has its highest kinematic efficiency. 1. Design variant A first design variant for overcoming the dead centers is characterized in that they do not coincide, which is achieved in that the crank legs (3a, b) form an angle other than 180 ° with each other and thus in the area ineffective because of the dead center position one arm that is effectively not in the dead center position - the other arm falls and vice versa (Pig. 16). However, an irregular movement of the arms is the disadvantageous consequence of this.
2. Ausführungsvariante2. Design variant
Sie ist dadurch gekennzeichnet,daß anstelle des Preilaufes in der Vorderradnabe eine ein-und ausrückbareIt is characterized in that instead of the pre-run in the front hub one that can be engaged and disengaged
3 1 260?i53 1 260? I5
Kupplung angeordnet wird. Ihre Betätigung kann beispielsweise über einen Bowdenzug erfolgen.Coupling is arranged. Your operation can for example take place via a Bowden cable.
Im eingerückten Zustand verkuppelt sie das Antriebsritzel (19) in beiden Drehrichtungen fest mit dem Vorderrad (16),' sodaß nicht nur ein Kraftfluß von den Horizontalhebeln (8a,b) über die Zwischenglieder in das Vorderrad ,sondern auch umgekehrt fließen kann, womit die Totpunkte überwunden werden,( mittels der Schwungenergie des Fahrzeuges).When engaged, it couples the drive pinion (19) firmly to the front wheel in both directions of rotation (16), 'so that not only a flow of force from the horizontal levers (8a, b) via the intermediate links in the front wheel, but also vice versa, with which the dead centers are overcome (by means of the Vibration energy of the vehicle).
Im ausgerückten Zustand wirkt die Kupplung andererseits wie ein Freilauf.In the disengaged state, on the other hand, the clutch acts like a freewheel.
Eine solche, in die Vorderradnabe integrierte Kupplung ist beispielhaft in Fig. 17 dargestellt und zwar in der oberen Bildhälfte im ausgekuppelten Zustand und in der'unteren Hälfte im eingekuppelten Zustand. Die Einrichtung wirkt wie folgt:Such a clutch integrated into the front wheel hub is shown by way of example in FIG upper half of the picture in the uncoupled state and in the lower half in the coupled state. The establishment works as follows:
Die teilweise hohlgebohrte Vorderradachse (44) trägt zunächst kugelgelagert (45) eine innere Hülse (46), auf welcher das Antriebsritzel (19) fest aufgebracht ist. Mittels eines weiteren Kugellagers (47^ stützt sich die innere Hülse auf einem Verschlußstück (48) ab, welches mit der Vorderradachse fest verschraubt ist. Die innere Hülse und das Verschlußstück tragen wiederum die Kugelleger (49), auf denen die Nabe (5o), an der die Speichen (51) und damit das Vorderrad befestigt sind,abläuft.The partially hollow front wheel axle (44) initially carries an inner sleeve (46) on ball bearings (45) on which the drive pinion (19) is firmly attached. By means of a further ball bearing (47 ^, the inner sleeve is supported on a closure piece (48) from which is firmly bolted to the front wheel axle. In turn, the inner sleeve and the closure member carrying the ball Leger (49) on which the hub (5o), on which the spokes (51) and thus the front wheel are attached, expires.
3126 02,53126 02.5
■f TJm nun die innere Hülse (46-), die mittels des Antriebsv ritzeis (19) angetrieben wird, mit der Nabe (5o) nach■ f TJM now the inner sleeve (46) which is driven by the drive v ritzeis (19) with the hub (5o) by
X Bedarf zu kuppeln, wirkt zwischen beiden Teilen ein
■ 3
^ Kupplungsstern (51), welcher in der inneren Hülse zeit-X need to be coupled, has an effect between both parts ■ 3
^ Coupling star (51), which is in the inner sleeve time-
;| risck und gegen diese achsialverschieblich geführt wird. ?; Zu diesem Zweck ist die innere Hülse mit achsialen Schlitzen versehen, die gleichzeitig sicherstellen, daß der Kupplungsstern sich gegen diese nicht verdrehen kann, sondern von ihr mitgenommen wird. Auf der konischen Außenseite trägt der Kupplungsstern einen, geeigneten Reibungsbelag. Er wird nun ύοπ den Druckfedern (52) in den entsprechenden Konus der Nabe (5o) gedrückt. Die Federn stützen sich ihrerseits gegen den fest mit der inneren Hülse verschraubten Federträger (53)" ab. In diesem Zustand sind also die innere Hülse (46) und die Nabe (5o) fest miteinander gekuppelt, und es besteht Kraftschluß zwischen dem Antriebsritzel (19) und dem Vorderrad (16).; | Risck and is guided axially displaceably against this. ?; For this purpose, the inner sleeve is provided with axial slots, which at the same time ensure that the coupling star cannot twist against it, but is carried along by it. The coupling star has a suitable friction lining on the conical outside. It is now pressed ύοπ the compression springs (52) into the corresponding cone of the hub (5o). The springs are in turn supported against the spring carrier (53) ″, which is firmly screwed to the inner sleeve ) and the front wheel (16).
Das Entkuppeln wird nun dadurch bewirkt,daß eine auf ι |- der Vorderradacihse achsialverschieblich angeordneteThe uncoupling is now effected by opening a - the Vorderradacihse arranged axially displaceable
Hülse (54) ao - beispielsweise mittels eines Bowden-Sleeve (54) ao - for example by means of a Bowden
,' z'uges (55) - bewegt wird, daß sie den Kupplungsstern, 'z'uges (55) - is moved so that it is the coupling star
gegen die Kräfte der Federn (52) aus dem Konus der Rabe (5o).herausbewegt, womit der Kraftfluß von der inneren Hülse zur liabe unterbrochen wird und sich damit das Vorderrad (16) völlig unabhängig von der Bewegung des Antriebsritzels (19) drehen kann.against the forces of the springs (52) from the cone of the raven (5o) .herausbewegt, whereby the power flow from the inner sleeve to the liabe is interrupted and thus the front wheel (16) can rotate completely independently of the movement of the drive pinion (19).
— 13 —- 13 -
-312S07S-312S07S
Weitere Ausführungsvarianten sind dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den bewegten Teilen-der Antriebsmechanik ( also zwischen den Horizontalhebeln und den Pleuelstangen beispielsweise ) oder diesen und Teilen ( z.B. der Vorderradgabel ), die nicht zur Antriebsmechanik gehören, federnde Elemente angeordnet sind, die so wirken, daß sie in den Totpunktlagen Kräfte freisetzen, die diese überwinden. Es ist also wesentlich, daß diese Elemente gespannt werden innerhalb des Arbeitsbereiches der Antriebsmechanik, in der diese einen guten kinematischen Wirkungsgrad hat und daß sie sich entspannen, wo der Wirkungsgrad schlecht oder Null ist - im Totpunkt - und diesen damit überwinden. -Other design variants are characterized by that between the moving parts - the drive mechanism (So between the horizontal levers and the connecting rods, for example) or these and parts (e.g. the front fork) that do not belong to the drive mechanism, resilient elements are arranged, which act in such a way that they release forces in the dead center positions that overcome them. So it is essential that these elements are tensioned within the working range of the drive mechanism in which this has a good kinematic efficiency and that it relaxes where the efficiency is bad or zero - in dead center - and thus overcome it. -
Die federnden Elemente sind vorzugsweise Zug-, Druckoder Drehfedern, die alle die Eigenschaft haben, daß sie die bei der Spannung aufzuwendende Energie bei d'er Entspannung nahezu vollständig wieder abgeben.The resilient elements are preferably tensile, compressive or Torsion springs, all of which have the property that they are responsible for the energy to be expended in tension d'er relaxation almost completely.
Für die Anordnung solcher Elemente gibt es grundsätzlich mehrere Möglichkeiten. Die Wirkung einiger ausgewählter ist nachstehend beschrieben.There are basically several options for arranging such elements. The effect of some selected is described below.
14 -14 -
3. AusfuhrungsVariante3. Execution variant
Anordnung von Zugfedern zwischen jeweils zusammengehörigen Horizontalhebeln (8a,b) und Pleuelstangen (9a,b) (Pig. 1,2).Arrangement of tension springs between associated horizontal levers (8a, b) and connecting rods (9a, b) (Pig. 1,2).
Diese können grundsätzlich zwischen beliebig mit den Horizontalhebeln (8a,b) verbundenen Befestigungspunkten (21a,b) und beliebig mit den Pleuelstangen (9a,b) verbundenen Befestigungspunkten (22a,b) gespannt werden (Pig. 1,2). Anstelle letzterer können auch die Gelenkpunkte (2oa,b) zwischen Pleuelstangen und Kurbeln benutzt werden, für welche Anordnung die Kinematik für die Seite a in. Pig. 4 dargestellt ist.These can in principle between any fastening points connected to the horizontal levers (8a, b) (21a, b) and any fastening points (22a, b) connected to the connecting rods (9a, b) (Pig. 1,2). Instead of the latter, the articulation points (2oa, b) between connecting rods and cranks can also be used can be used for which arrangement the kinematics for side a in. Pig. 4 is shown.
Bes_chre_ib_ung_v£n_Pi_g<1_ 4.Des_chre_ib_ung_v £ n_Pi_g <1 _ 4.
Es sind vier Positionen der Teile (3a), (8a), (9a), (11a), (2oa), (?1a) und (28a) dargestellt. Sie sind mit I, II, III und IV gekennzeichnet. Dabei stellt I etwa die Totpunktposition bei o° dar. Die Positionen III und IY sind dadurch gekennzeichnet, daß hierbei die Verbindungslinien zwischen (21a) und (2oa) gleichFour positions of parts (3a), (8a), (9a), (11a), (2oa), (? 1a) and (28a) are shown. they are marked with I, II, III and IV. I represents about the dead center position at o °. The positions III and IY are characterized in that the connecting lines between (21a) and (2oa) are the same
lang sind» Diese Verbindungslinie ist identisch mit der jeweiligen Federlänge (11a). Bei dieser beispielhaften Anordnung soll die Zugfeder (11a) in den Positionen III und IV gerade ungespannt sein. In der Position II hingegen ist diejenigeare long »This connecting line is identical to the respective spring length (11a). In this exemplary one Arrangement, the tension spring (11a) should just be untensioned in positions III and IV. In position II, however, is the one
15 -15 -
• *• *
Stellung gezeichnet,in welcher die Verbindungslinie a - 2oa ihre größte Ers.treckung hat,die FederkraftPosition drawn in which the connecting line a - 2oa has its greatest extension, the spring force
IV II damit am größten ist.Zwischen 2oa und 2oa - imIV II is the largest, between 2oa and 2oa - im
IV Drehsinn (Pfeil) gezählt - und entsprechend^ a undIV direction of rotation (arrow) counted - and accordingly ^ a and
21-a - wird die Feder (11a) also durch die Armkraft21-a - the spring (11a) is made by the arm force
II III gespannt,zwischen 2oa und 2oa und entsprechend a und?ta entspannt.II III tense, between 2oa and 2oa and accordingly a and? ta relaxed.
Dies ist sinnbildlich durch die mit (-) = rücktreibendes Moment und mit ( + ) = vortreibendes Moment bezeichneten und verschieden schraffierten Flächen dargestellt. Die Pos. 2oa ist also diejenige,in der das rücktreibende Moment in ein vortreibendes übergeht.This is symbolized by the one with (-) = pushing back Moment and with (+) = driving moment designated and differently hatched areas shown. Pos. 2oa is the one in which the pushing back moment turns into a pushing one.
Wichtig im Sinne der vorliegenden Erfindung ist es nun,It is now important in the context of the present invention,
II ιII ι
daß die Position 2oa um den Winkel Cx im Drehsinn gezählt vor Pos.2oa liegt - der Totpunktposition -,und damit diese ohne Einleitung einer weiteren Armkraft überwunden wird.Über den Winkel ft wird dann das restliche vortreibende Moment abgebaut. Zwischen 2oa und 2oa - im Drehsinn gezählt hat die Feder (11a) keine Wirkung,weil ihre ungespann-,te Länge stets größer als der jeweilige Abstand2i a -2oa ist.that the position 2oa is counted by the angle Cx in the direction of rotation in front of Pos.2oa is - the dead center position - and thus this without introducing any further arm force The remaining propulsive torque is then reduced via the angle ft. Between 2oa and 2oa - counted in the direction of rotation, the spring (11a) has no effect because its unstressed, te Length is always greater than the respective distance2i a -2oa.
Den anderen,bei 18o° liegenden Totpunkt überwindet die Feder (11b) in gleicher Weise,da (2ob) um 18o° gegenüber (2oa) versetzt ist,somit in den wirkungslosen Bereich der Feder (11a)-der wirksame von (11b) fällt und umgekehrt.The other dead center at 180 ° is overcome by the spring (11b) in the same way, since (2ob) by 180 ° opposite (2oa) is offset, thus in the ineffective area of the spring (11a) - the effective one of (11b) falls and vice versa.
16 -16 -
ZOZO
Man kann nun anstelle der Zugfedern (1Ia1Ia) aber auch Druckfedern (I1a,b) "benutzen. Deren Kinematik ist in Fig. 5 - wieder für die rechte Seite a der Konstruktion - erläutert» Auch hier sind die Positio nen III und IV die'jeniegen, in denen die Erstreckungen 2oa - 21a gleich lang sind. Bei der Heherbewegung 21a nach 21a wird eine Druckfeder nun maximal zu-It is now possible but instead of tension springs (1Ia 1 Ia) and compression springs (I 1a, b) "Use Their kinematics is shown in FIG. 5 -. Again for the right side a of construction -" explained Again, the positio nen III and IV those in which the extensions 2oa - 21a are of equal length. During the lifting movement 21a to 21a, a compression spring is now maximally closed.
V IV VI sammengedrückt, von 21a nach. 21a über 21a wieder entspannt.Auch hier liegt der Totpunkt im Bereich abgebender Federkräfte und wird von diesen somit überwunden. V IV VI compressed, from 21a to. 21a over 21a again Here, too, the dead center is in the area of emitting spring forces and is thus overcome by them.
4. Aus führung sνariant e4. Execution sνariant e
Fig. 6 zeigt eine Anordnung von Federn (24a,b) zwischen den Horizontalhebeln und den Pleuelstangen auf der vom Fahrer abgewandten Seite von (28a,b). Auch hier können Zug-oder Druckfedern angewandt werden. Ihre Wirkung ist sinngemäß wie bei der Beschreibung von Fig. 4 und 5 erläutert wurde.Fig. 6 shows an arrangement of springs (24a, b) between the horizontal levers and the connecting rods on the side of (28a, b) facing away from the driver. Even tension or compression springs can be used here. Their effect is analogous to the description 4 and 5 has been explained.
5« AusführungsVariante5 «Execution variant
Schließlich ist in Fig. 7 und 8 noch eine Anordnung von Drehfedern zwischen den Horizontalhebeln und den Pleuelstangen gezeigt. Diese Drehfedern sind auf die Bolzen (29a,b) aufgeschoben, die wiederum an denFinally, in Fig. 7 and 8, an arrangement of torsion springs between the horizontal levers and the Connecting rods shown. These torsion springs are pushed onto the bolts (29a, b), which in turn are attached to the
- 17 -- 17 -
'J 125075 'J 125075
Horizontalhebeln befestigt sind. Jeweils ein Federende ist abgekröpft und wird in einer Bohrung der Horizontalhebel gehalten. Das jeweils andere, nicht abgekröjjf'-te Ende drückt gegen die Befestigungspunkte (3oa,b) an den Pleuelstangen (oder auch· gegen 2oa,b). In der gezeigten Ausführung haben diese Federn infolge ihrer Vorspannung das Bestreben, den Winkel V ,den die Horizontalhebel mit den Pleuelstangen einschließen, zu verkleinern. Horizontal levers are attached. Each spring end is bent and held in a hole in the horizontal lever. The other end that is not bent presses against the fastening points (3oa, b) on the connecting rods (or also against 2oa, b). In the embodiment shown, as a result of their bias, these springs tend to reduce the angle V that the horizontal levers enclose with the connecting rods.
Unter Zuhilfenahme der Fig. 4 ist ihre Wirkung leicht zu erklären. Die Drehfeder (25a) soll in der Stellung IY gerade ungespannt sein.'Sie wird dann also - genau wie bei der Zugfederanordnung (11a) - auf dem Wege nach Position II gespannt und weil danach der Winkel wieder abnimmt,bis zur Position III entspannt. Ihre aufgespeicherte Kraft überwindet somit den Totpunkt in Position I. Zwischen den Positionen III und IV im Drehsinn gezählt hat die Feder (25a) keine Wirkung. Die Feder (25b) wirkt um 18o° versetzt. In einer anderen Ausführung (ohne Abb.) können die Drehfedern auch andersherum gespannt werden, nämlich so, daß es ihr Bestreben ist, den Winkel V^ zu vergrößern. Unter Zuhilfenahme von Fig. 5 ist ihre Wirkung leicht zu erklären. Die Feder (25a) soll in Pos. III gerade ungespannt sein. Sie wird auf dein Wi-:ge· nach Pos. V gespannt und von V nach IV wieder entspannt.Their effect can easily be explained with the aid of FIG. The torsion spring (25a) should be in the position IY will be relaxed at the moment. So it will be - exactly as with the tension spring arrangement (11a) - tensioned on the way to position II and because then the angle decreases again, relaxed to position III. Her stored force thus overcomes the dead center in position I. Between positions III and IV in When counting the direction of rotation, the spring (25a) has no effect. The spring (25b) acts offset by 180 °. In another version (not shown) the torsion springs can also be tensioned the other way around, namely so that it tends to enlarge the angle V ^. With the aid of FIG. 5, their effect can easily be explained. The spring (25a) should be in pos. III just be relaxed. It will be on your way: ge · after Pos. V tense and relaxed again from V to IV.
1818th
iff
j 126075iff
j 126075
Auch hierbei fUllt der ;Lm Dreheinn hinter V liegende Tütpunkt VI in den Bereich abgebender l'Oderkräfte. Die Kinematik der Drehfederanordnung hat ihren besten Wirkungsgrad, wenn man die Bolzen (29a,b) mit den Gelenkpunkten (28a,b) räumlich zusammenfallen läßt. Er verschlechtert sich, je weiter die Pmnkte (28a,b) und (29a,b) auseinanderrücken.Here, too, the; Lm Dreheinn behind V fills Tütpunkt VI in the area of dispensing l'Oderkraft. The kinematics of the torsion spring arrangement has its best efficiency when the bolts (29a, b) with the pivot points (28a, b) coincide spatially. It worsens the further the points (28a, b) and (29a, b) move apart.
Zu erwähnen ist noch, daß die die Drehfedern tragenden Bolzen (29«.,b) grundsätzlich auch an den Pleuelstangen und die Befestigungspunkte (3oa,b) an den Horizontalhebeln befestigt sein können (Umkehrung der räumlichen Anordnung bei ungeänderter Wirkung).It should also be mentioned that the bolts (29 ″, b) carrying the torsion springs are basically also on the connecting rods and the attachment points (3oa, b) on the horizontal levers can be attached (reversal of the spatial arrangement with unchanged effect).
Zusammenfassende Erläuterung der Ausführungsvarianten 3 bis 5 Summary explanation of the design variants 3 to 5
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsvarianten sind dadurch gekennzeichnet, daß federnde Elemente zwischen den Eorizontalhebeln (8a,b) und den Pleuelstangen (9a,b) wirken. Sie basieren auf dem Tatbestand daß der Winkel ][ , den jeweils ein Horizontalhebel mit der zugehörigen Pleuelstange bildet, seine Extremwerte (Maximum oder Minimum) jeweils im Drehsinn gezählt vor den Totpunktlagen hat ( in Fig.4 bei Benutzung von Zugfedern (11a,b) sein Maximum in Pos. II vor Pos. I und in Fig.5 bei Benutzung von Druckfedern (I1a,b) sein Minimum in Pos. V vor Pos. VI ).The design variants described above are characterized in that resilient elements between the horizontal levers (8a, b) and the connecting rods (9a, b) work. They are based on the fact that the angle] [, each a horizontal lever forms with the associated connecting rod, its extreme values (maximum or minimum) each counted in the direction of rotation before the dead center positions (in Fig. 4 when using tension springs (11a, b) its maximum in pos. II before item I and in Fig.5 when using compression springs (I1a, b) its minimum in pos. V before pos. VI).
VfOVfO
Denn es gehören zu diesen maximalen oder minimalen Winkeln Y^nun maximale oder minimale Streckenlängen χ zwischen den jeweiligen Befestigungapunkten der Federn auf ( 8a,b) und ( 9a,b) gemäß dem " Allgemeinen pythagoreischen Lehrsatz "Because these maximum or minimum angles Y ^ now include maximum or minimum path lengths χ between the respective attachment points of the springs on (8a, b) and (9a, b) according to the "General Pythagorean Theorem"
x = ~[(y-z) + 4yz sin x = ~ [(yz) + 4yz sin
wenn man außerdem mit y die Länge zwischen dem Gelenkpunkt (28a,b) von Horizontalhebel (8a,b) und Pleuelstange (9a,b) und dem Befestigungspunkt (21a,b) der Federn und mit ζ die Länge zwischen (28a,b) und dem Befestigungspunkt (22a,b) oder (2oa,b) der.Federn bezeichnet, Somit ist in derjenigen .Stellung, in der der Winkel |j sein Maximum hat, eine Zugfeder oder eine Drehfeder maximal gespannt, in der Stellung, in der der Winkel \ sein Minimum hat, eine Druckfeder oder eine Drehfeder maximal gespannt, sodaß bei Weiterdrehung in die nachfolgend erreichten Totpunktstellungen sich die Federn entspannen und diese somit ohne weitere äußere Einwirkung überwinden. Anstelle der Befestigungepunkte (22,a,b), (3oa,b) und (32a,b) der Federn können als Federkrafteinleitungspunkte auch die Gelenkpunkte (2oa,b) der Kurbeln (3a,b) benutzt werden.if y the length between the hinge point (28a, b) of the horizontal lever (8a, b) and connecting rod (9a, b) and the fastening point (21a, b) of the springs and with ζ the length between (28a, b) and the fastening point (22a, b) or (2oa, b) of the springs. Thus, in that position in which the angle | j has its maximum, a tension spring or a torsion spring is maximally tensioned, in the position in which the angle \ is at its minimum, a compression spring or a torsion spring is stretched to the maximum, so that the springs relax when turning further into the subsequently reached dead center positions and thus overcome them without any further external influence. Instead of the fastening points (22, a, b), (3oa, b) and (32a, b) of the springs, the hinge points (2oa, b) of the cranks (3a, b) can also be used as spring force introduction points.
6. Ausführungsνari ante6. Execution νari ante
Die Fig. 9 und 1o zeigen eine weitere Ausführungp-9 and 1o show a further embodiment
2o2o
■f■ f
3:260753: 26075
. Variante der Federanordnung einschließlich ^deren Kinematik in Fig. 11. Hier sind entweder Zug- oder Druckfedern (27a,b) zwischen den Gelenkpunkten (2oa,b) der Kurbeln (>a,b) und mit der Vorderradgabel (5) verbundenen Befestigungspunkten (26a,b) angeordnet. Für den lall der spannungslosen Anordnung in der Stellung x-x ergeben sich jeweils für eine Drehung des Kettenrades von 9o abwechselnd negative ( =aufzubringende). Variant of the spring arrangement including ^ its kinematics in Fig. 11. Here are either tension or Compression springs (27a, b) between the pivot points (2oa, b) of the cranks (> a, b) and connected to the front fork (5) Fastening points (26a, b) arranged. For the lall of the tension-free arrangement in the position x-x result in alternately negative (= to be applied) for a rotation of the chain wheel of 9o
;| und positive ( =abgebende) federerzeugte Drehmomente. Die Totpunktlagen ζ - ζ fallen dann bei der gezeigten Anordnung in Bereiche abgebender Drehmomente. Wie in Pig. 12 und 13 dargestellt, kann man Zug-; | and positive (= output) spring-generated torques. In the arrangement shown, the dead center positions ζ - ζ then fall into areas of outputting torques. Like in Pig. 12 and 13, one can pull
?: oder Druckfedern (27a,b) auch zwischen den fest mit den Pleuelstangen (9a,b) verbundenen Befestigungspunk-?: or compression springs (27a, b) also between the fixed with the connecting rods (9a, b) connected fastening points
-τ ten (22a,b) und den Befestigungspunkten (26a,b) der * Vorderradgabel (5) anordnen. Die Wirkung ist identisch entsprechend der Darstellung in Pig. 11 für den Fall, daß die Befestigungspunkte (22a,b) in der Nähe der — Gelenkpunkte (2oa,b) liegen. Sie ändert sich, je weiter (22a,b) von (2oa,b) entfernt angeordnet ist, da dann die Raumkurven der Befestigungspunkte Ellip--τ th (22a, b) and the attachment points (26a, b) of the * front fork (5). The effect is identical to the representation in Pig. 11 in the event that the attachment points (22a, b) are in the vicinity of the - hinge points (2oa, b). It changes the further away (22a, b) it is from (2oa, b), because then the space curves of the attachment points are elliptical
senformen annehmen.take on forms.
Einrichtung zur Verstellung der Pedervorspannung Device for adjusting the pedestal preload
Es kann nun zweckmäßig sein, die Vorspannung derIt may now be useful to adjust the bias of the
Federn (27a,b) während des F;rtireri8 zu verändern. Dies ist damit zu "begründen, daß bei langsamer Fahrt die Totpunkte nur langsam überwunden werden müßen und dafür eine geringere Kraft notwendig ist als bei schnellerer Fahrt, wo wegen der größeren Beschleunigung eins größere Kraft zweckmäßig sein kann. Zu diesem Zweck is.t in den Fig. 14 und 15 eine Vorrichtung angegeben, die dies ermöglicht. Sie besteht aus einer Hebelmechanik (33), die die Befestigungspunkte (26a,b) trägt und die um einen Gelenkpunkt (34) schwenkbar ist. Außerdem hat sie eine Arretiervorrichtung (35). Die gesamte Vorrichtung ist an der Vorderradgabel (5) befestigt.Feathers (27a, b) change during the F; rtireri8. this is to be justified by the fact that with slow travel the dead centers only have to be overcome slowly and this requires less force than when driving faster, where because of the greater acceleration one greater force can be expedient. A device is shown in FIGS. 14 and 15 for this purpose specified that makes this possible. It consists of a lever mechanism (33) that defines the attachment points (26a, b) and which is pivotable about an articulation point (34). It also has a locking device (35). The entire device is attached to the front fork (5).
Die vorstehend beschriebene, crfindungsgemäße Konstruktion eines Vorderradantriebes ist neben bekannten Elementen durch drei verschiedene Mittel nebst ihren jeweiligen Ausführungsvarianten gekennzeichnet, die zur * Erfüllung der .eingangs definierten Bedingungen 2, 4 und 5 dienen und für die Schutz begehrt wird. Es sind dies:The construction according to the invention described above a front wheel drive is in addition to known elements by three different means in addition to their respective Design variants marked to * fulfill the conditions 2, 4 and 5 serve and for whom protection is sought. These are:
1) Mittel zur Verhinderung von Reibung zwischen den Händen des Fahrers und den Griffbereichen der Horizontalhebel (zur Erfüllung von Bedingung 5)1) Means to prevent friction between the driver's hands and the grip areas of the Horizontal lever (to fulfill condition 5)
2222nd
3 12bUVb ■■—3 12bUVb ■■ -
'U'U
2) Mittel zur Verhinderung des Rückwärtsdrehens der Antriebsmechanik und damit zur Ermöglichung der Abstützung des Fahrers "bei stillgesetztem Vorderradantrieb (zur Erfüllung von Bedingung 2) und2) Means to prevent the drive mechanism from rotating backwards and thus to enable support of the driver "with the front-wheel drive switched off (to fulfill condition 2) and
3) Mittel zur Überwindung der TotpunktStellungen der Antriebsmechanik (zur Erfüllung von Bed. 4).3) Means for overcoming dead center positions the drive mechanism (to fulfill condition 4).
Ausführungsvarianten von 1) Design variants of 1 )
Es sind dies die drehbar mit den Horizontalhebeln (8a,b) verbundenen Handgriffe (4-a,b).These are the rotatable with the horizontal levers (8a, b) connected handles (4-a, b).
Ausführungsvarianten Design variants von from 2)2)
2.1 Schwenkstück (1o), im Eingriff gehalten mit dem Kettenrad (2),2.1 Pivoting piece (1o), held in engagement with the chain wheel (2),
2.2 Schwenkstück (37), im Eingriff gehalten mit der Welle (13) über die gezahnte Hülse (36)2.2 pivot piece (37) held in engagement with the Shaft (13) over the toothed sleeve (36)
2.3 Schwenkstück (4o), im Eingriff gehalten mit der · Kette (15).2.3 Swivel piece (4o), held in engagement with the Chain (15).
Ausführungsvarianten von 3) Design variants of 3 )
3.1) Anordnung der Kurbeln (3a,b) derart, daß diese einen von 18o abweichenden Winkel miteinander einschließen und Benutzung eines handelsüblichen Antrieberitzels (19) mit eingebautem Freilauf (Pig. 16).3.1) Arrangement of the cranks (3a, b) in such a way that they enclose an angle deviating from 18o and use of a commercially available drive pinion (19) with built-in freewheel (Pig. 16).
3.2) Anordnung der Kurbeln (3a,b) derart, daß diese einen Winkel von 18o° miteinander einschließen, Anordnung einer manuell bedienbaren Kupplung zwischen Ritzel (19) und Vorderrad (16) und Benutzung eines handelsüblichen Antriebsritzels (19) ohne eingebauten Freilauf (Pig. 17).3.2) Arrangement of the cranks (3a, b) such that this one Include an angle of 18o ° with each other, arrangement of a manually operated coupling between pinion (19) and front wheel (16) and Use of a commercially available drive pinion (19) without built-in freewheel (Pig. 17).
3.3) Anordnung der Kurbeln (3a,b) derart, daß diese einen Winkel von 18o° miteinander einschließen, Benutzung eines handelsüblichen Antriebsritzels (19) mit eingebauten Freilauf sowie Anordnung3.3) Arrangement of the cranks (3a, b) in such a way that they enclose an angle of 180 ° with one another, Use of a commercially available drive pinion (19) with built-in freewheel and arrangement
. von Zug- oder Druckfedern (I1a,b) zwischen den Horizontalhebeln (8a,b) (Befestigungspunkt 21a,b) und zugehörigen Pleuelstangen (9a,b) (Befestigungspunkt 22a,b) (Fig. 1, 2) oder zwischen ersteren und den Gelenkpunkten (2oa,b) der Kurbeln (3a,b) (Fig. 4, 5).. of tension or compression springs (I1a, b) between the Horizontal levers (8a, b) (attachment point 21a, b) and associated connecting rods (9a, b) (attachment point 22a, b) (Fig. 1, 2) or between the former and the hinge points (2oa, b) of the Cranks (3a, b) (Fig. 4, 5).
3.4) Anordnung der Kurbeln (3a,b) derart, daß diese einen Winkel von 18o° miteinander einschließen, Benutzung eines handelsüblichen Antriebsritzels (19) mit eingebautem Freilauf sowie Anordnung von Zug- oder Druckfedern (24a,b) zwischen den Horizontalhebeln (8a,b) (3efestigungspunkt 31a,b) und zugehörigen iBleuelstangen (9a,b) (Eefestigungspunkt 32a,b) (Fig. 6) oder zwischen ersteren und den Gelenkpunkton (?ou,b) (ohne Abb.).3.4) Arrangement of the cranks (3a, b) in such a way that they enclose an angle of 180 ° with one another, use of a commercially available drive pinion (19) with built-in freewheel and arrangement of tension or compression springs (24a, b) between the horizontal levers (8a, b) (3 attachment point 31a, b) and associated connecting rods (9a, b) (attachment point 32a, b) (Fig. 6) or between the former and the pivot point (? ou, b) (not shown).
!J . ■! J. ■
** ^ 3.5) Anordnung der Kurbeln 03a,b) derart, da'ß diese f einen Winkel von 18o° miteinander einschließen, ** ^ 3.5) Arrangement of the cranks 03a, b) in such a way that they enclose an angle of 180 ° with one another,
Benutzung eines handelsüblichen Antriebsritzels (19) mit eingebautem Freilauf sowie Anordnung ., , von Drehfedern (25a,b) an den HorizontalhebelnUse of a commercially available drive pinion (19) with built-in freewheel and arrangement .,, of torsion springs (25a, b) on the horizontal levers
(8a,b) mittels der Bolzen (29a,b) (Fig. 7, 8) ; oder im Gelenkpunkt (28a,b) (ohne Abb.)» wobei(8a, b) by means of the bolts (29a, b) (Fig. 7, 8) ; or in the hinge point (28a, b) (not shown) »where
; je ein Ende der Federn auf die Horizontalhebel, ; one end of the springs on each of the horizontal levers,
das andere entweder auf die Pleuelstangen (Befestigungspunkt 3oa,b) (Fig. 7, 8) oder auf die Gelenkpunkte (2oa,^b) der Kurbeln (3a,b) wirkt (ohne Abb).the other either on the connecting rods (attachment point 3oa, b) (Fig. 7, 8) or on the Articulation points (2oa, ^ b) of the cranks (3a, b) acts (not shown).
3.6) Anordnung der Kurbeln (3a,b) derart,daß diese einen Winkel von 18o° miteinander einschließen, Benutzung eines handelsüblichen Antriebsritzels (19) mit eingebautem Freilauf sowie Anordnung von Zug- oder Druckfedern (27a,b) zwischen der' Vorderradgabel (5) (Befestigungspunkt 26a,b) und den Pleuelstangen (9a,b) (Befestigungspunkt 22a,b) (Fig. 12, 13) oder ersteren und den Gelenkpunkten (2oa,b) der Kurbeln (3a,b) (Fig. 9, 1o).3.6) Arrangement of the cranks (3a, b) in such a way that they enclose an angle of 180 ° with one another, use of a commercially available drive pinion (19) with built-in freewheel and arrangement of tension or compression springs (27a, b) between the 'front fork (5 ) (Attachment point 26a, b) and the connecting rods (9a, b) (attachment point 22a, b) (Fig. 12, 13) or the former and the pivot points (2oa, b) of the cranks (3a, b) (Fig. 9, 1o).
Ein kompletter Vorderradantrieb ist dadurch gekennzeichnet,daß er je eine AuεführungsVariante von 1) , 2) und 3) enthalten muß. Soweit die Ausführungsvariante 3.6) zur Anwendung kommt, kann dabei zusätzlich eine Vorrichtung (33). (35) zun Verändern dr;r Vorspannung d*r Federn (27a,b) benutzt werden.A complete front-wheel drive is characterized in that it must contain one version of each of 1), 2) and 3). Insofar as the embodiment variant 3.6) is used, a device (33) can also be used. (35) initially change r d r d * r bias springs (27a, b) are used.
ZSZS
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---|---|---|---|
DE19818110370 DE8110370U1 (en) | 1981-04-06 | 1981-04-06 | Bicycle with arm drive |
DE19813126075 DE3126075A1 (en) | 1981-04-06 | 1981-07-02 | Front-wheel drive for bicycles or similar vehicles |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3126075A1 true DE3126075A1 (en) | 1982-10-21 |
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ID=25794293
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19813126075 Withdrawn DE3126075A1 (en) | 1981-04-06 | 1981-07-02 | Front-wheel drive for bicycles or similar vehicles |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3126075A1 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3229100A1 (en) * | 1982-08-04 | 1984-02-09 | Veit Dipl.-Ing. 6945 Hirschberg Lehmann | Bicycle with arm-operated drive |
DE3234619A1 (en) * | 1982-09-18 | 1984-03-22 | Veit Dipl.-Ing. 6945 Hirschberg Lehmann | Spring arrangements for overcoming the dead centre points of drives for bicycles |
DE4013899A1 (en) * | 1990-04-25 | 1990-12-06 | Eckhard Gruenberg | Front wheel drive bicycle - has manually operated cranks and chain wheel mounted on steering column |
US5328195A (en) * | 1993-07-13 | 1994-07-12 | Graham Sommer | Bicycle having arm assisted drive |
US5429379A (en) * | 1994-03-07 | 1995-07-04 | Grigoriev; Nikita | Impulse drive mechanism and shock driver for a land vehicle |
US5501648A (en) * | 1994-07-15 | 1996-03-26 | Grigoriev; Nikita | Front wheel drive bicycle exercise device |
-
1981
- 1981-07-02 DE DE19813126075 patent/DE3126075A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: LEHMANN, VEIT, DIPL.-ING., 6942 MOERLENBACH, DE |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |