DE3213043A1

DE3213043A1 - Muskelkraftfahrzeug mit zusatzmotor

Info

Publication number: DE3213043A1
Application number: DE3213043A
Authority: DE
Inventors: Dieter 7317 Wendlingen Knauer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-04-07
Filing date: 1982-04-07
Publication date: 1983-10-13

Description

Dieter Knauer 05.04.82

Zollernstr.8
7317 Wendungen

Muskelkraftfahr2eug mit Zusatzmotor

Die Erfindung betrifft ein Muskelkraftfahrzeug,welches ein zusätzliches motorisches Antriebssystem aufweist.

Derartige Vorrichtungen sind seit langem insbesondere älä Fahrrad mit Hilfsmotor bekannt.Der Nachteil dieser Fahrräder mit Hilfsmotor besteht allerdings darin,daß der Hilfsmotor fest am Fahrrad fixiert ist und damit ständig mittransportiert werden muß.Somit ist vor allem bei Betätigung des Fahrrades mit Muskelkraft eine höhere Leistung zu erbringen,um das zusätzliche Motorgewicht mitzubewegen.Andererseits wollen viele der heutigen Fahrradbenutzer vor allem bei Spazierfahrten"so wenig Technik als möglich" mit sich herumbewegen,so daß ein am Fahrrad vorhandener wenn auch untätiger Motor das Fahrvergnügen beeinträchtigt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin,das motorische Antriebssystem schnell und problemlos an einem Muskelkraftfahrzeug befestigbar und wieder lösbar auszubilden.Somit soll jeder Besitzer eines Fahrrades die Möglichkeit haben,durch den Kauf einer "Motor-Einheit" sein Fahrrad in ein Mofa umzurüsten und dieses Mofa bei Bedarf wieder in ein echtes Fahrrad umzuwandeln.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,daß das motorische Antriebssystem mittels Befestigungselementen mit dem Muskelkraftfahrzeug koppelbar und wieder entkoppelbar ist.

In einer derartigen Ausführungsform wird vor allem durch die marktgängigen Schnell-Befestigungselemente garantiert,daß das motorische Antriebssystem am Fahrrad angkoppelt und vom Fahrrad wieder abgekoppelt werden kann.

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Auf diese Art und Weise kann jeder Besitzer eines Fahrrades durch den Kauf eines motorischen Antriebssystemes für den Preis von 4.00.- DM bis 500.- DM sein Fahrrad zu einem "Mofa" ausbauen.Gleichzeitig kann er aber jederzeit sein Fahrrad "Mofa" wieder zu einem "Nur-Fahrrad" umwandeln.Damit hat er für,300,-bis 500.- DM pin "Mofa" gekauft,was normalerweise als "Nur-Mofa" zwischen 1100.- DM und 1300.- DM kostet. Damit besteht der Vorteil dieser Erfindung eindeutig darin,daß jeder Fahrradbesitzer für wenig Geld die grundsätzlichen Probleme des Fahrrades,nämlich eine schlechte Steigfähigkeit und eine zu geringe Reisegeschwindigkeit,beseitigen kann.Dies ist vor allem dann von Vorteil,wenn der Fahrradbesitzer * möglichst schnell an ein bestimmtes Ziel gelangen will wie z.B. bei Einkäufen, Fahrt zur Arbeit,zur Schule oder ins Training.Andererseits steht dem Fahrradbesitzer bei Fahrten,dia im wesentlichen der Erholung ,Entspannung,Bewegung dienen durch Abkoppeln des Motors wieder ein "Nur-Fahrrad" zur Verfugung.Dabei kann der Fahrradfahrer bei Bergabfahrten den Zusatz-Motor abstellen und somit Energie sparen und das Fahrradvergnügen noch erhöhen. Durch diese Erfindung besteht vor allem die Möglichkeit,daß die 30 Millionen Fahrradbesitzer in Deutschland vermehrt ihr Fahrrad benutzen und gleichzeitig weniger mit dem Auto fahren. Dadurch kann erheblich zur Energie-Einsparung beigetragen werden. Ein weiterer Vorteil und Kaufanreiz dieses Systemes ist die kurze Amortisationszeit ,die sich unter Berücksichtigung der Kilometer-Pauschale für Autos errechnen läßt.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsf orm der Erfindung enthält Anspruch 2.Auf diese Art und Weise wird vor allem der sehr schlechte Wirkungsgrad der bisher bei Fahrrädern mit Hilfsmotor bekannten Systeme wesentlich verbessert.Da die Energieübertra gung nicht auf einen Reifen des Fahrrades erfolgt,entsteht zwangsläufig auch keine übergroße Abnützung des Reifenmantels.Außerdem

können auch größere Drehmomente auf das Fahrzeug übertragen werden,so daß die Steigfähigkeit erheblich verbessert werden kann.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsforr. der Erfindung enthält Anspruch 3.Auf diese Art und Weise erfüllt das Antriebsfahrzeug noch zusätzlich die Funktion eines Hängers.zum Transport von Lasten oder Personen.Gleichzeitig kann das Antriebsfahrzeug einfach und problemlos an das Fahrrad angekoppelt werden und wieder abgekoppelt werden.Außerdem kann das Antriebsfahrzeug sehr bequem weg vom Fahrrad und z.B. in eine Garage bewegt werden.Der Antriebshänger kann dabei in einer seitlichen,einer vorderen oder einer hinteren Position angebracht sein.

Auch Anspruch 4- enthält eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung.Auf diese Art und Weise wird ein Teil der Gewichtskraft vom Fahrrad und dessen Benutzer auf das Antriebsfahrzeug übertragen. Damit wird verhindert,daß die Räder desselben bei relativ hoher Qigenkraft an Fahrrad leieht durehdrihtn und §emit dir Antrieb ausfällt.

Auch Anspruch 5 enthält eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung.In einer derartigen Ausführungsform wird ein Rad bzw. ein Radbereich des Fahrrades vom Boden abgehoben und in das Antriebsfahrzeug zur Befestigung an demselben von oben,von unten, von vorne,von hinten oder seitlich hineinbewegt.Somit hat nur noch eines der Räder des Fahrrades mit dem Untergrund Berührung. Dies ist vor allem dann von Vorteil,wenn das Antriebsfahrzeug im vorderen Bereich des Fahrrades angebracht wird;denn dann kann das Fahrrad ohne zusätzliche Lenkungsteile auch mit am Fahrrad angebrachten Antriebsfahrzeug problemlos mit der Lenkstange gelenkt werden.Eine Anbringung des Antriebsfahrzeuges im Frontbereich des Fahrrades hat auch zur Folge,daß die zum Motor führenden Betätigungskabelsehr kurz sein können.Desgleichen ist eine

weitere Ausfiihrungsform geplant,bei welcher ein zwei-oder dreirädriges Antriebsfahrzeug von hinten über den Gepäckträger des Fahrrades geschoben wird.Danach wird das Fahrrad im Gepäckträgerbereich fest an das Antriebsfahrzeug fixiert,wobei das Hinterrad des Fahrrades vom Boden abgehoben wird und in Abstandsstellung vom Untergrund verbleibt.Nun ist aus dem Zweirad ein Dreirad geworden.Will der Benutzer das Fahrrad nun ohne motorischen Antrieb verwenden,bewegt er entweder die Antriebsräder des Antriebsfahrzeuges oder das gesamte Antriebsfahrzeug nach oben mittels einer zugeordneten Hebevorrichtung.Nun sitzt das Hinterrad des Fahrrades wieder am Boden auf und dient als An* triebsrad.Die beschriebene Version des Antriebsfahrzeuges ist dabei im wesentlichen U-förmig ausgebildet mit nach unten weisenden U-Schenkeln. Somit ist eine Verlagerung des Gewichts so Weit als möglich nach unten gegeben und das vorhandene Kippmoment so gering als irgend möglich.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung beinhaltet Anspruch 6.Auf diese Art und Weise arbeitet der Motor auf ein starres Rad,das sich nur innerhalb einer Ebene dreht. Damit ist eine sehr einfache,stabile und funktionssichere Verbindung zwischen dem Motor und dem zugeordneten Antriebsrad gegeben.Damit kann ein hoher Ubertragungswirkungsgrad vom Motor auf das Antriebsrad erzielt werden.

Auch Anspruch 7 enthält eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung.Auf diese Art und Weise wird ein sehr hoher Wirkungsgrad zwischen dem Motor und dem Antriebsrad des Fahrrads garantiert. Die als Zahnkranz ausgebildete umlaufende Zahnreihe ist dabei ent-weder an der Felge,am Reifenmantel oder aber direkt an den Speichen angebracht.Ist die Zahnreihe im Bereich der Felgen angebracht,ist die Verschmutzung sehr gering,da der Abstand vom Boden relativ groß ist.Der Zahnkranz ist z.B. als auf eine Kreisscheibe aufgesetztes Teil ausgebildet,wobei die Kreisschiebe eine Zentrierbohrung in Größe der Hinterradnabe besitzt.Die Mon-

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tage erfolgt dabei derartpdaß die Kreisscheibe auf die Nabe aufgesetzt wird und zusätzlich an den Speichen befestigt wird.Damit ist sie kraftübertragend mit dem Antriebsrad des Fahrrades ver bunden.In einer anderen Ausführungsform wird der Zahnkranz als gezahntes Band ausgebildet,das idirekt auf die Speichen aufgesetzt wird.Der innere Felgenrand ist dabei die äußere Grenze des gezahnten Bandes und damit eine exakte Positionierungshilfe. In einer weiteren Ausführungsforra werden die Speichen selbst als Eingreifteile für ein zugeordnetes Zahnrad verwendet.Diese Lösung ist natürlich die mit Abstand einfachste und billigste Ausführungsform.Damit sind auch die Vorteile der Ansprüche 8 und 9 beschrieben.

Das nicht als Antriebsfahrzeug ausgebildete motorische Antriebssystem besitzt dabei zweckmäßigerweise ebenfalls U-Form.Bei relativ kleinem Gewicht ist zum Transport desselben einer oder mehrere Handgriffe am Motorteil vorhanden.überschreitet das Gewicht eine bestimmte Grenze,wird das U-förmige Kastenteil mit mehreren Rädern zum Transport desselben versehen.Somit wird das Motorteil auf Rädern rollend über den Gepäckträgerbereich des Fahrrades gefahren,abgesenkt und am Fahrrad befestigt.Danach werden die Transporträder z.B. hochgeklappt oder teleskopartig hochgezogen.Wird das Fahrrad abgestellt,können die weggefahrenen Räder wieder ausgefahren werden und als Stützräder zur Stabilisierung des Fahrrades benutzt werden. Wird das Motorteil als kastenförmiges U-Teil ausgebildet,ist einsehr großer Stauraum vorhanden für die einzelnen Elemente des Motors gegeben.

Das motorische Antriebssystem ist dabei als Verbrennungsmotor (Ottomotor/Dieselmotor/Gasmotor) sowie als Elektromotor oder als Druckluftmotor denkbar.Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Erfindung ist für das motorische Antriebssystem

sehr viel Raum vorhanden,so daß die entsprechenden Motoren \)

leistungsfähig gebaut und mit viel Speicherraum /Tankraura \<

versehen werden können. Somit sind sehr gute Werte in Bezug auf '.-,

die Dauergeschwindigkeit,die Steigfähigkeit,die Lasttransport- ^₁ fahigkeit und die Reichweite garantiert.

Für den Fall,daß der gegebene Stauraum dennoch zu klein ,ist, ;;■

besteht die Möglichkeit,nur den Motor auf das Fahrrad zu mon- j?

tieren und den Energiespeicher /Tankraum auf einem Hänger zu || befestigen,der an das Fahrrad angehängt wird.

Vor allem sind Elektromotor und Gasmotor eine sehr gute Ergänzung zum Fahrrad,da sie leise, sauber und umweltfreundlich sind *.l und somit der Fortbewegung mit dem Fahrrad entsprechen.

Selbstverständlich bezieht sich die Erfindung nicht nur auf Fahrräder sondern auf Muskelkraftfahrzeuge ganz allgemein. Desgleichen schließt die Erfindung auch die Möglichkeit mit ein, ein Fahrrad als Mofa umzurüsten und es dann ausschließlich als Mofa zu gebrauchen.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin,das motorische Antriebssystem mit dem Hinterrad des Fahrrades mittels Kette oder Keilriemen zu verbinden.Dabei eignet sich für diesen Zweck insbesondere eine Kette,da am Hinterrad ja bereits ein Zahnrad vorhanden ist.Wird demgemäß die vorhandene Kette am Fahrrad vom großen Zahnrad im Bereich des Kreispedal-Paares entfernt und aus ihrer bisher im wesentlichen horizontalen Position in eine im wesentlichen vertikale Position gebracht und über ein Zahnrad des sich im Gepäckträgerbereich befindenden motorischen Antriebssystemes geführt,ist auf einfache Art und Weise aus einem Fahrrad ein Mofa entstanden.Sehr vorteilhaft ist hier die Verwendung einer sauberen Kunststoffkette.Soll das /.sfa wieder als Fahrrad benutzt werden,wird die Kette lediglich wieder in ihre alte Position gebracht und über das große Zahnrad bei den Pedalen gelegt.

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In Figur 1 ist der hintere Bereich des Muskelkraftfahrzeuges 1 dargestellt,an welchem ein Antriebsfahrzeug 3 angekoppelt ist,das ein motorisches Antriebssystem 2 besitzt.

Figur 2 zeigt den hinteren Bereich eines Fahrrades 1,an welchem im Gepäckträgerbereich 9 ein motorisches Antriebssystem 2 angebracht ist.Das motorische Antriebssystem 2 besitzt dabei ein oberes Zahnrad 6,das über eine Kette 8 mit dem unteren Zahnrad 7 verbunden ist,das seinerseits fest am Hinterrad4.fixiert ist.

Figur 3 zeigt den hinteren Bereich eines Fahrrades 1,an welchem im Gepacktragerbereich 9 ein motorisches Antriebssystem 2 fixiert ist.Das motorische Antriebssystem 2 greift dabei mit einem oberen Zahnrad 6 in eine Zahnreihe 5»welche das untere Zahnrad 7 bildet.Das untere Zahnrad 7 ist dabei unverschieblich mit dem Hinterrad 4- verbunden.

Figur 4· zeigt den hinteren Bereich eines Fahrrades 1,an welchem im Gepacktragerbereich 9 ein motorisches Antriebssystem 2 fixiert ist.Das motorische Antriebssystem 2 besitzt dabei ein oberes Zahnrad 6,welches in. drs untere Zahnrad 7 eingreift .Das untere Zahnrad 7 ist mit dem Hinterrad unverschieblich verbunden.

Sämtliche Figuren zeigen das Fahrrad in Seitansicht.

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Wirkungsweise

Die Wirkungsweise der Erfindung wird in Bezug auf die vier dargestellten Figuren und in weiteren nicht gezeigten Varianten beschrieben.

Die in Figur 1 dargestellte Variante funktioniert derart,daß bei Betätigung (Einschalten) des motorischen Antriebssystemes die Antriebsräder des Antriebsfahrzeuges 3 sieh in Antriebsrichtung bewegen und damit das Fahrrad nach vorne schieben.

Wird das in Figur 2 dargestellte motorische Antriebssystem 2 eingeschaltet,bewegt sich das obere Zahnrad 6 in Antriebsrichtung und setzt das durch eine Kette 8 mit ihr verbundene Zahnrad 7 ebenfalls in BewegungDamit dreht sich nun auch das mit dem unteren Zahnrad 7 verbundene Hinterrad U in Antriebsrichtung desselben·und bewegt das Fahrrad vorwärts.In diesem Arbeits· zustand des motorischen Antriebssystemes 2 darf gleichzeitig keine Kraft auf die Fahrradpedale und damit über das untere Zahnrad 7,die Kette 8 und das obere Zahnrad 6 auf das motorische Antriebssystem ausgeübt werden,da dieses sonst beschädigt oder zerstört werden würde.Um dieser Forderung gerecht zu werden müssen Feststellvorrichtungen für die Fahrradpedale am Rahmen angebracht werden.In einer vorteilhaften Ausführungsform werden am Hinterrad i zwei untere Zahnräder 7 angebracht .Wird das Muskelkraftfahrzeug 1 als Fahrrad benutzt,wird

die Kette 8 aus dem ihr zugeordnetem unteren Zahnrad 7 herausbewegt, so daß keine Verbindung des motorischen Antriebssystemes 2 mit dem sich drehenden Hinterrad 4· Vorhand en ist. Wird das Fahrrad als Mofa benutzt,muß lediglich die Kette 8 in das untere ihr zugeordnete Zahnrad 7 eingebracht werden und gleichzeitig die vom Hinterrad i zu den Pedalen führende Kette aus dem ihr zugeordneten zweiten unteren Zahnrad 7 herausgehoben werden.

In einer anderen Ausführungsform bleiben die Ketten ständig in beiden Zahnrädern 7 ,wobei die Zahnräder 7 dabei am Hinterrad U kraftübertragend oder freibeweglich mitdrehend* *je nach dem,ob Fahrrad-oder Mofabenutzung stattfindet

angebracht sind.Beurteilt man die Lösung gemäß Figur 2,so kommen vor allem 5-Gang und 10-Gang Räder beim nachträglichen Einbau zum Zug,da diese Räder bereits mehrere Zahnräder am Hinterrad besitzen.In einer weiteren Variante gemäß Figur 2 wird das obere Zahnrad 6 und das nicht gezeigte große Zahnrad an den Pedalen,in Bezug auf die jeweilige Drehachse an dieser fixierbar(kraftübertragend) und bei Bedarf relativ zu dieser frei beweglich drehbeweglich ausgestaltet.

Wird das in Figur 3 dargestellte motorische Antriebssystem eingeschaltet,bewegt das obere Zahnrad 6 sich in einer horizontalen Ebene drehend in Antriebsrichtung.Der am Hinterrad i befestigte Zahnkranz 5 wird durch den Eingriff des oberen Zahnrades 6 zusammen mit dem Hinterrad 4- in Antriebsbewegung versetzt.Soll das nun als Mofa fungierende Fahrrad wieder als "Nur-Fahrrad" benutzt werden,wird das obere Zahnrad 6 nach vorne oder zur Seite weggeschv;enkt oder aber teleskopartig nach oben eingezogen.Gemäß dieser Ausführungsform läßt sich ein Fahrrad mit einem Griff in ein Mofa und umgekehrt verwandeln. Bei dieser Variante kann es von Vorteil sein,wenn zwei obere Zahnräder 6 in zwei Zahnkränze 5 eingreifen und auf diese Art und Weise das Kraftgleichgewicht am Hinterrad k erhalten ist.

Das in Figur 4· dargestellte motorische Antriebssystem 2 besteht aus einem kleinen oberen Zahnrad 6 und einem großen unteren Zahnrad 7,welches direkt am Hinterrad 4· fixiert ist.Beide Zahnräder sind in einer vertikalen Ebene drehbeweglich .Sollen die beiden Zahnräder aus dem gegenseitigen Eingriff gelöst werden, wird das kleine obere Zahnrad 6 lediglich nach oben wegbewegt.

Selbstverständlich können anstatt der gezeigten Ketten auch Keilriemen oder Zahnriemen verwendet werden.Das Verhältnis der Radien des oberen und des unteren Zahnrades/Zahnkranzes ist beliebig wählbar.

Claims

Patentansprüche

1 JMuskelkraftfahrzeug mit motorischem Antriebssystem, cf a durch gekennzeichnet ,daß das motorische Antriebssystem (2) mittels Befestigungselementen mit dem Muskelkraftfahrzeug (1) koppelbar und wieder entkoppelbar ist.
2.Muskelkraftfahrzeug mit motorischem Antriebssystem n.Anspruch dadurch gekennzeichnet ,daß das motorische Antriebssystem(2) als Antriebsfahrzeug(3) zur Schub-und/oder Zugkraftübertragung auf das Muskelkraftfahrzeug ausgebildet ist.
3.Muskelkraftfahrzeug mit motorischem Antriebssystem nach Anspruch 1 und 2,dadurch gekennzeichnet, daß das motorische Antriebssystem (2) als Antriebshänger ausgebildet ist.
4.Muskelkraftfahrzeug mit motorischem Antriebssystem nach Anspruch 3 »dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Muskelkraftfah.rzeug(1) und Antriebsfahrzeug (3) eine Kraftübertragungsvorrichtung :izur übertragung von Gewichtäcraft vom Muskelkraftfahrzeug (1) auf das Antriebsfahrzeug (3) vorhanden ist.
5.Muskelkraftfahrzeug mit motorischem Antriebssystem nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet ,daß das Antriebsfahrzeug (3) eine Gewichtskraftaufnahme für zumindest einen Radbereich des Muskelkraftfahrzeuges (1) besitzt.
6.Muskelkraftfahrzeug mit motorischem Antriebssystem nach An» spruch 1,dadurch gekennzeichnet ,daß das motorische Antriebssystem(2) auf das nicht-lenkbare Rad (4.) des Muskelkraftfahrzeuges (1) arbeitet.
7.Muskelkraftfahrzeug mit motorischem Antriebssystem nach An spruch 6,dadurch gekennzeichnet ,daß zumindest ein Rad des Muskelkraftfahrzeuges (1) mit einer umlau-

fenden Zahnreihe (5) zum Eingriff einea dem motorischen Antriebssystem zugeordnetem oberen Zahnrades (6) versehen ist.
8.Muskelkraftfahrzeug mit motorischem Antriebssystem nach Anspruch 6,dadurch gekennzeichnet, daß die Speichen des jeweiligen Rades (4·) als umlaufende Zahnreihe (5) fungieren.
9.Muskelkraftfahrzeug mit motorischem Antriebssystem rtach Anspruch 6,dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufende Zahnreihe (5) direkt auf den Speichen aufgesetzt ist.