DE3325577A1

DE3325577A1 - Muskelkraftgetriebenes fahrzeug

Info

Publication number: DE3325577A1
Application number: DE19833325577
Authority: DE
Inventors: Hans Scharwächter; Hans-Jürgen Dipl.-Ing. 5608 Radevormwald Scharwächter
Original assignee: SCHARWAECHTER HANS JUERGEN DIP
Current assignee: SCHARWAECHTER HANS JUERGEN DIP
Priority date: 1982-07-28
Filing date: 1983-07-15
Publication date: 1984-02-09
Also published as: DE3325577C2

Description

Muskelkraftgetriebenes Fahrzeug
Die Erfindung bezieht sich auf ein muskelkraftgetriebenes Fahrzeug, insbesondere Dreiradfahrzeug, mit zwei unabhängig voneinander hin- und hergehend zu bewegenden Fußpedalen, die an einem Ende schwenkbeweglich gelagert sind und an denen jeweils Zugmittel höhenverstellbar angreifen, die mit einem mechanischen Getriebe gekoppelt sind, das unter Wirkung einer einstellbaren Übersetzung auf ein Antriebsrad einwirkt.
Bei einem bekannten Fahrzeug dieser Art (US-PS 3 913 945), einem Fahrrad, werden in der Nähe der Radgabellagerung des Fahrradrahmens schwenkbeweglich gelagerte Fußpedale verwendet, die halbkr-eisförmig sind und- an den Pedal stangen längsverstellbare Anlenkstellen für Zugseile besitzen. Die an den Anlenkstellen verwendete Klemmen müssen unabhängig voneinander verstellt werden, was zu ungleichmäßiger Einstellung führen kann und insbesondere am Berg zu Schwierigkeiten führt, wenn die zur Verfügung stehende MuskeLkraft nicht optimal ausgenutzt werden kann und Nachjustierungen erforderlich sind.
Es ist auch bereits -bekannt (DE-OS 22 46 813), bei einem Dreirad mit Fußpedalantrieb ein Schaltgetriebe zu verwenden, mit -dem die Getriebeübersetzung für beide Fußpedale gleichzeitig vorgenommen werden kann. .Die Verwendung eines aufwendigen Getriebes für Fahrzeuge der eingangs genannte-n Art ist jedoch nicht tragbar; denn die zur Verfügung stehende Antriebsenergie ist gering, so daß Leichtbau oberstes Gebot -sein muß und gewichtsaufwendige Maßnahmen nicht zur Anwendung kommen können.
Dem Fahrzeug muß ständig Antriebsenergie zur Verfügung gestellt-werden können, um bei jeder Stellung der Fußpedale anfahren zu können und Steigungen mit zeitlich möglichst-gleichbleibender Muskelanspannung zu bewältigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeug der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß es bei im Mitt-eL gleich großer Belastung des Fahrers.-leicht in.Bewegung zu setzen und zu fahren ist.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine einzige auf beide Anlenkst-ellen der an den Fußpedalen angreifenden -Zugmittel -gleichzeitig einwirkende Verstellvorrichtung vorhanden ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Fahrzeug brauchen die antreibenden Füße bzw. Beine keine Bewegung auf einem geschlossenen Kreis durchzuführen, so daß das Ausmaß der Bewegung der Gliedmaßen im Vergleich mit einem Fahrrad kleiner ist. Unmittelbar nach Bewegungsumkehr der Pedale kann erhebliche Kraft in den Antrieb eingeleitet werden, da die Pedale quer bzw. im wesentlichen quer zur Trittrichtung angeordnet sind.
Infolgedessen kann die Muskelkraft über die gesamte Bewegungsbahn eines Fußpedals in praktisch gleicher Höhe eingesetzt werden. Jedes Fußpedal ist von der Bewegung des anderen Pedals entkoppelt, so daß die Fußpedale nicht zwangsläufig gegenläufig bewegt zu werden brauchen, sondern z. B. beim Anfahren an einer Steigung zumindest beim Anfahren selbst gleichzeitig betätigt werden können.
Durch die gleichzeitige Einwirkung der Verstellvorrichtung auf die beiden Anlenkstellen der Zugmittel an den Fußpedalen ist es möglich, den Abstand zwischen den Anlenkstellen und der Tretachse der Fußpedale und damit den Hebelarm zu beeinflussen, mit dem an dem Zugmittel gezogen wird. Je dichter eine Anlenkstelle am unteren Ende eines Fußpedals liegt, desto größer ist der Weg des Zugmittels und desto größer ist dementsprechend der Abrollweg des Antriebsrades. Entsprechend schnell kann das Fahrzeug von einer bestimmten, durch die menschliche Leistungsfähigkeit begrenzten Kraft bzw. Leistung fortbewegt werden. Wird der Fahrwiderstand so groß, daß die Leistungsfähigkeit des Fahrers überfordert wird, um die Pedale genügend schnell hin- und herbewegen zu können, werden die Anlenkstellen der Zugmittel zu der Tretachse der Fußpedale verlagert. Dadurch verringert sich der von einem Zugmittel zurückgelegte Weg im Verhältnis zum Pedalweg und die Zugkraft des Zugmittels vergrößert sich im umgekehrten Verhältnis. Der Fahrwiderstand kann dementsprechend unter HerabsetzUng der Fahrgeschwindigkeit überwunden werden. Das Fahrzeug kann mit einer bestimmten durch die Leistungsfähigkeit des Fahrers begrenzten Kraft auch z. B. -auf Steilstrecken bewegt werden. Dazu ist es erforderlich, daß die Höhenverstellung der Anlenkstelle möglichst schnell erfolgt, um den Kraft- bzw.
Energieverlus-t während des Schaltvorganges gering zu halten. Hierzu ist die zentral bzw. gleichzeitig auf beide Anlenkstellen einwirkende Verstellvorrichtung unentbehrlich.
Die Verstellvorrichtung weist eine Stellstange auf, die in beide Anlenkstellen eingreift, die jeweils als Klemme ausgebildet sind, welche je zwei einander entgegengesetzt, in nur einer Richtung wirkende Klemmengesperre hat, die von der Stellstange wahlweise zu lösen sind. Jedes Klemmengesperre hat zwischen der Pedal stange und einer Klemmschrägfläche eine Kugel, die von einem von der Stellstange anzutreibenden Schwenkhebel gegen Federkraft ausrückbar ist. Mit den vorgenannten Bauteilen wird eine Klemme geschaffen, die genügend robust ist, um den hohen Beanspruchungen beim Fahr- und Verstellbetrieb gerecht zu werden.
Die Stellstange ist einerseits an einer Welle von mit dem Antriebsrad gekuppelten Zahnrädern angelenkt und greift andererseits in eine vertikale Kulisse verstellbar ein. Eine derartige Verstellstange ist im wesentlichen parallel zu den Zugmitteln angeordnet, was günstig im Sinne einer wenig platzaufwendigen Bauweise ist. -Des weiteren kann die Stellstange auch als konstruktives Bauteil für das mechanische Getriebe herangezogen werden, indem die Stellstange ein Gabelende hat, mit dem sie an der Antriebswelle der mit dem Antriebsrad gekuppelten Zahnräder angreift, wobei das andere Ende der Stellstange aus zwei teleskopierenden Stangenteilen besteht, von denen eines federkraftbeaufschlagt ist und mittels eines Handgriffs mit der Kulisse zusammenwirkt, mit der auch die Verstell-ung der Klemmen erfolgt.
Bei einem Fahrzeug, bei dem die Fußpedale vorne im zwei Vorderräder und hinten ein angetriebenes Rad aufweisenden Fahrzeug angeordnet sind und jedes Fußpedal über eine Antriebskette ein Zahnrad beaufschlagt, das mit einem Freilauf zusammenwirkt, dem das von einer Antriebswelle angetriebene Antriebsrad nachgeordnet ist, sind die an den Anlenkstellen der Fußpedale angreifenden Zugmittel an den Antriebsketten befestigte Zugstangen oder -Seite, die etwa parallel zu der Stellstange oder zu Verstellseilen liegen. Eine derartige Parallelität ist im Sinne einer wenig platzaufwendigen Bauweise günstig. Das gilt insbesondere für die vorbeschriebenen Dreiradfahrzeuge.
In vorteilhafter konstruktiver Ausgestaltung sind die Zugstangen jeweils an einem geradlinigen Kettenabschnitt der endlos ausgebildeten Antriebskette befestigt, der mit der Zugstange fluchtet. -Dadurch ergibt sich eine besonders günstige Übertragung der von den Pedalen herrührenden Zugkraft über die Zugstange bzw. ein Zugmittel in den damit fluchtenden geradlinigen Kettenabschnitt der Antriebskette. Es geht keine Kraft dadurch verloren, daß das Zugmittel unter einem Winkel an der Antriebskette angreift und die in die Antriebskette infolgedessen eingeleitete Kraft nur einen einer Kreisfunktion entsprechenden Bruchteil beträgt. Eine weitere konstruktive Integration wird dadurch erreicht, daß die endlos ausgebildete Antriebskette um ein den geradlinigen Kettenabschnitt etwa stellstangenparallel haltendes Spannrad geführt ist, das mit einem an der Stellstange angebrachten Kettenspanner gelagert ist. Wegen der Halterung des Kettenspanners -durch die Stellstange wird das Spannrad und damit die Antriebskette entsprechend den SteIlstangenbewegungen nach oben oder unten verschwenkt, so daß die Zugstangen, die Stellstange und die Antriebsketten unabhängig von der Position der Klemmen an den Pedalen jeweils etwa in derselben Ebene angeordnet sind.
Die Zahnräder greifen über die Freiläufe an einer gemeinsamen Antriebswelle an, die mit einem auf einer Achse des Antriebsrades drehfesten Treibrad antriebsmäßig gekuppelt -ist. Damit wird die aus mehreren Antriebssträngen herrührende Antriebskraft in einfacher Weise von der Antriebswelle auf das Antriebsrad übertragen.
Von wesentlicher Bedeutung ist weiterhin, daß die Fußpedale bei gegenläufigen Pedalbewegungen zum Fahrzeugantrieb kuppelbar sind. Infolgedessen kann auch:die Rückholbewequng eines Beines ausgenutzt werden, um das Fahrzeug anzutreiben. Es hat sich gezeigt, daß die das Bein rückholenden Muskel recht kräftig sind und zu einer erheblichen Entlastung des das andere Fußpedal niederdrückenden Beines führen können. Die dadurch bewirkte Vergleichmäßigung der Muskeltelastung des Körpers führt zu einem wirkungsvolleren Antrieb des Fahrzeugs. Die Kupplung beider Fußpedale erfolgt mit mindestens einem Zugseil unter Zwischenschaltung eines Umlenkteils.
Dadurch wird gewährleistet, daß trotz''des zum Fahrzeugantrieb ausgenutzten Niedertretens des einen Fußpedals und des Rückholens des anderen Fußpedals bedarfsweise auch ein gleichzeitiges Niedertreten bzw. Bewegen der Fußpedale möglich ist, z. B. beim Anfahren, ohne daß die Kupplung der beiden Fußpedale wie bei Tretkurbelantrieben zwangsweise ist.
Von weiterer wesentlicher Bedeutung ist, daß die Fußpedale im Sinne einer wechselweisen Rückstellung eines nicht betätigten Fußpedals durch ein zum Fahrzeugantrieb betätigt Fußpedal miteinander verbunden sind. Eine derartige Ausgestaltung erleichtert das Fahren bzw. Antreiben des Fahrzeugs, da der Fahrer nicht darauf zu achten braucht, ob er mit seinem anderen Fuß auch das gerade zum Fahrzeugantrieb betätigte Fußpedal zurückholt. Er kann sich beispielsweise besser auf die Fahrsituation konzentrieren und es wird dadurch auch möglich, die Pedale baulich zu vereinfachen, da die Füße des Fahrers nicht mit den Fußpedalen durch einengendes Anschnallen verbunden werden müssen, um die Rückholbewegung der Fußpedale ausführen zu können.
Eine antriebsmäßige Verbindung beider Fußpedale erfolgt durch eine abtriebsseitige Koppelung der Zugmittel mit einem Seil, das um eine federnd gehaltene Ausgleichsrolle geführt ist. Die abtriebsse-iti-ge Koppelung der Zugmittel gewährleistet in baulich einfacher Weise die wechselseitige Rückstellung der Fußpedale nach ihrem Niederdrücken zum Fahrzeugantrieb und die federnd gehaltene Ausgleichsrolle bewirkt Längenausgleiche, wenn die Fußpedale nicht rhythmisch gegenläufig niedergetreten werden, sondern z. B. parallel getreten werden.
Die Verstellvorrichtung weist gemeinsam beaufschlagbare Verstellseile auf, die jeweils an einer An-Anlenkstelle angreifen, welche einen an einer Pedal stange verschieblich und mit ihr in Formschlußeingriff zu bringenden Schlitten aufweist. Die Verwendung von Versteilseilen wirkt im Sinne eines Leichtbaues des Fahrzeugt, -wenn z. B. hochfeste faserverstärkte Kunststoffseile verwendet werden. -Der Formschlußeingriff zwischen dem Schlitten und einer Pedal stange bewirkt im Vergleich zu einer kraftschlüssigen Kupplung mit einer Klemme eine erhöhte Verbindungssicherheitt insbesondere wenn eine Pedalstange und das an ihr angreifende Zugmittel in die maximal-mögliche Strecklage gelangen. Bei einer einfachen Ausführungsform weist der Schlitten einen schwenkbeweglichen, mit-Rastausnehmungen der Pedalstangen zusammenwirkenden Rasthebel auf, an dem das Zugmittel angreift.
Die Verstellvorrichtung hat ein über Schaltklinken in beiden Drehrichtungen wahlweise verstellbares Schal-trad, das auf zwei von je einem Verstellseil umschlungene Verstellräder einwirkt, wozu ein am Schaltrad fester Mitnehmerbolzén mit je einer Schaltfeder auf die Verstellräder einwirkt. Hiermit steht eine feinfühlig einzusetzende und robuste Verstellvorrichtung für die Verstellseile zur Verfügung. -Die Verstellseile sind über an den Pedalstangen befestigte und über feststehende Umlenkrollen geführt und die pedalseitigen Seilabgabestellen der feststehenden Umlenkrollen sind auf der Tretachse der Fußpedale angeordnet. Damit ist die Seilführung optimal gegen Abspringen der Verstellseile von den Führungsrollen ausgebildet, insbesondere wenn die Versteilseile während des Fahrens betätigt werden.
Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Fahrzeugs, Fig. 2 eine schematische Aufsicht des Fahrzeugs der Fig. 1, Fig. 3 den frontseitigen Teil der Antriebsvorrichtung des Fahrzeugs der Fig. 1, Fig. 4 einen wesentlichen Teil der antriebsradseitigen Ausgestaltung des Antriebs des Fahrzeugs der Fig. 1, Fig. 5a einen Vertikalschnitt durch eine Klemme an einer Pedalstange in der Darstelungsebene der Fig. 1, Fig. 5b eine vergrößerte Seitenansicht der Klemme der Fig. 5a, Fig. 5c die Ansicht der Klemme der Fig. 5a in Richtung B, Fig. 6 eine schematische Darstellung des Antriebs eines weiteren Fahrzeugs, Fig. 7 eine schematische Darstellung einer Verstellvorrichtung für die Anlenkstellen des Antriebs der Fig. 6, Fig. 8 eine vergrößerte Darstellung einer Anlenkstelle des Antriebs der Fig. 6, 7, Fig. 9 ein Detail der Verstellvorrichtung der Fig. 7 im Bereich der Tretachse eines Fußpedals, Fig. 10 die Seitenansicht einer Schaltvorrichtung der Verstellvorrichtung der Fig. 7 und Fig. 11 einen Querschnitt durch die Schaltvorrichtung der Fig. 10.
Das in den Figuren dargestellte Dreiradfahrzeug hat zwei Vorderräder 10 und hinten ein Antriebsrad 11.
Die beiden Vorderräder 10 sind gesteuert. Die erforderliche Steuer- oder Lenkerkonstruktion ist nicht dargeste-Ilt. Des weiteren sind auch die Karosserie des Fahrzeugs bildenden Bauteile nicht näher dargestellt.
Auf Fig. 1,- 2 ist lediglich ein Fahrzeugrahmen 12 ersichtlich, welcher eine die Vorderräder 10 lagernde Vorderachse 13 mit einer Achse 14 des Antriebsrades 11 verbindet. Aus. Fig. 1 ist ersichtlich, daß das Fahrgesteil eine Rahmenkonstruktion mit einem Sitz 15 für einen Fahrer. 16 bildet. Es versteht sich jedoch, daß die üblichen Karosse-riebauteile zum Schutz des Fahrers gegen Witterungseinflüsse- sowie die gesetzlich vorgeschriebenen Bauteile vorhanden sind, beispielsweise Brems- und Beleuchtnngsvorrichtungen.
Die Räder sind beispielsweise den Fahrradrädern entsprechende Speichenkonstruktionen.
Das Fahrzeug hat ein mechanisches Getriebe 17, auf das zwei von einem Träger 18 des Fahrgestells 12 gehaltene Fußpedalel9 einzuwirken vermögen. Jedes Fußpedal 19 hat eine Pedalstange 20, deren oberes Ende an einer Horizontalachse 21 angelenkt ist, so daß das Fußpedal 19 hängt. An den unteren Enden der Fußpedale 19 bzw.
der Pedalstangen 20 sind Trittplatten 22 auf Pedalachsen 23 der Pedalst-angen 20 gelagert, so daß der Fahrer 16 die:Fußpedale 19 mit seinen Füßen auf einem Teil einer Kreisbahn hin- und herbewegen kann. Fig. 2 läßt erkennen, daß die Fußpedal 19 bewegungsmäßig entkoppelt sind, da jede Pedalstange 20 unabhängig von der anderen auf einer jeweils separaten Horizontalachse 21 hin- und herbeweglich gelagert ist. Infolgedessen ist es zum Rückholen des in Fig. 1 frontseitig angeordneten Fußpedals 19 in eine dicht am Fahrer 16 gelegene Lage erforderlich, das Fußpedal 19 bzw. dessen Trittplatte 22 am Fuß des Fahrers 16 zu befestigen, z. B. mit einem Riemen. Eine derartige Befestigung könnte entfallen, falls die beiden Fußpedale 19 miteinander gekoppelt wären. In diesem Falle würde der Antrieb des einen Fußpedals 19 die Rückstellbewegung des anderen Fußpedals 19 bewirken. Eine derartige Konstruktion mit mechanischer Koppelung der beiden Fußpedale 19 hat zwar den Vorteil der Rückstellung des jeweils nicht-angetriebenen Fußpedals 19, ermöglicht aber nicht oder nur kurzfristig den gleichzeitigen Antrieb beider Fußpedale 19, was nur dann in vollem Umfang möglich wäre, wenn die Koppelung beider Fußpedale wahlweise aufgehoben werden kann.
Das mechanische Getriebe 17:greift an den Anlenkstellen 24 an den Fußpedalen 19 an. Hierzu dient je eine Klemme 25, an der je eine Zugstange 26 angelenkt ist. Die Anlenkung erfolgt gemäß Fig. 5a mit einem Kugellager 27. Das Kugellager 27 greift an einer Klemmenachse 28 an, die beispielsweise mittels Versc-hraubung 29 an einem Klemmengehäuse 30 befestigt ist.
Das Klemmengehäuse 30 ist U-förmig und umgreift die Pedalstange 20. Zwischen den Seitenwangen 31 des Klemmengehäuses 30 liegt das Kugellager 27 so, daß sich sein Außenring 27' entsprechend den Schwenkbewegungen der Zugstange 26 behinderungsfrei bewegen kann.
Des weiteren weist jede Klemme 25 zwei Klemmgesperre 32 auf, die von einer Zugfeder 33 beaufschlagt werden und von einer Stellstange 34 zu lösen sind.
Dazü hat jedes Klemmgesperre 32 eine Kugel 35, die sich einerseits an der Pedalstange 20 und andererseits an einer Schrägfläche 36 eines Klemmnockens 37 einer Seitenwange 31 des Gehäuses 30 der Klemme 25 abstützt. Des weiteren ist ein auf einer Schwenkachse 38 des Klemmengehäuses 30 gelagerter Schwenkhebel 39 zwischen den Seitenwangen 31 angeordnet, der die Kugel 35 in dem von der Klemmschrägfläche 37 und der Pedal stange 20 gebildeten Spalt halt. Dazu umgreift der Schwenkhebel 39 den Klemmnocken 37 und die Kugel 35 mit einem Außenarm 40 und einem Innenarm 41. Der Außenarm 40 überragt die Außenkanten 42 des Klemmengehäuses 30 und trägt dort einen Anschlagbolz-en 43, der auf der Außenkante 42faufliegen kann. Der Anschlagbolzen 43 überragt die Außenkante 42 nach beiden Seiten. Auf einer Seite greift eine Zugfeder 33 an, die die beiden Schwenkhebel 39 zur Anlage der Anschlagbolzen 43 auf der Außenkante 42 zieht. Am anderen Ende des Anschlagbolzens 43 kann die Stellstange 34 ans-chlagen, indem sie gemäß den Pfeilen der Fig. 5b, 5c z.: B. nach oben bewegt wird und dabei zur Anlage an einem Anschlaglager 44 des Anschlagbolzens 43 kommt. Das Anschlaglager verringert die Reibung bei Relativbewegungen zwischen dem Anschlagbolzen 43 und der Stellstange 34.
Der Inneriarm 41 hat -einen Auslösevorsprung 45, mit dem die KugeI 35 in Lösestellung gedrückt werden kann.
Dies erfolgt, wenn die Stellstange 34 den Schwenkhebel 39 so verstellt, daß die Kugel 35 von der Klemmschrägfläche 36 des Klemmnockens 37 abgehoben wird. Das erfolgt, wenn die Kugel 35 des oberen Klemmgesperres 32 nach oben und die Kugel 35 des unteren Klemmgesperres 32 nach unten bewegt wird. Die Klemme 25 wirkt also so, daß z. B. bei einer Bewegung der Stellstange 34 nach oben die Kugel 35 des oberen Klemmgesperres 32 angehoben wird, bis der Innenarm 41 am Klemmnocken 37 anliegt. Dann wird das Klemmengehäuse 30 angehoben, wobei das untere Klemmgesperre 32 nicht -wirkt, da der untere Klemmnocken 37 bei einer Bewegung nach oben die Kugel 35 nicht im Sinne einer Klemmung beaufschlagen kann und andererseits der Schwenkhebel 39 die Kugel 35 nicht in den Klemmspalt zwischen der Klemmschrägfläche 36 und der Pedalstange 20 drücken kann, da er vom Anschlagbolzen 43 in Anlage an der unteren Anschlagkante 42 des Klemmengehäuse 30 gehalten wird.
Die vom Fußpedal 19 herrührenden Antriebskräfte werden über die Klemme 25 auf die Zugstange 26 übertragen. Es ist für jedes Fußpedal 19 eine besondere Zugstange 26 vorhanden, die jeweils an einer Antriebskette 46 angreift. Jede Antriebskette 46 ist um Zahnrad 47 geführt, das mit dem Antriebsrad 11 gekuppelt ist. Das Zahnrad 47 lagert auf einer Antriebswelle 48 mittels -eines nicht näher dargestellten aber bekannten Freilaufs 49.
Die Zugstange 26 ist an ihrem antriebsradseitigen Ende 26' mit einem geradlinigen Abschnitt 46' der Antriebskette 46 verbunden. Das Ende 26' ist gemäß Fig. 2 gabelförmig ausgebildet und greift mit beiden Gabelenden auf je einer Seite des Kettenabschnitts 46' an. Die Antriebskette 46, z. B. eine bei Fahrrädern bekannte Kette, kann infolgedessen nicht verkantet werden, was ihrer Lebensdauer zugute kommt. Die Zugstange 26 und der Kettenabschnitt 46' sind so angeordnet, daß sie fluchten, vgl.
Fig. 1. Die Kraft der Zugstange 26 wird also verlustfrei in die Antriebskette 46 eingebracht, welche das Zahnrad 47 entsprechend antreibt. Die mit diesem Zahnrad 47 über einen Freilauf 49 gekuppelte Antriebswelle 48 hat ein Antriebswellenrad 50, welches mit einem auf der Achse 14 des Antriebsrades 11 sitzenden Treibrad 51 über eine Kette 52 gekuppelt ist und das Antriebsrad 11 entsprechend beaufschlagt. Die Antriebswelle 48 ist mit jedem Fußpedal 19 über einen Antriebsstrang gekuppelt, der eine Zugstange 26, eine Antriebskette 46, ein Zahnrad 47 und einen Freilauf 49 aufweist. -Die Fußpedale 19 können entsprechend unabhängig voneinander gleichzeitig oder abwechselnd beaufschlagt werden. Die Antriebswelle 48 kann auch mit weiteren Antriebssträngen gekuppelt sein, mit denen z. B.
die Antriebskräfte eines Mitfahrers übertragen werden, falls das Fahrzeug als Zweisitzer ausgebildet ist.
Die Antriebswelle 48 dient gemäß Fig. 2 auch der Stellst-ange 34 als-Lagerung, die ein Gabelende 53 hat, das über zwei Kugellager 54 an der Antriebswelle 48 angreift, die über Kugellager 55 am Fahrzeugrahmen 12 gelagert ist. Das Gabelende 53 der Stellstange 34 dient außerdem der Lagerung zweier Kettenspanner 56 für die Antr.iebsketten 46. Jeder Kettenspanner hat ein Spannrad 57, welches die um das Zahnrad 47 geführte endlos ausgebildete Antriebskette 46 spannt. Dazu ist das Spannrad 47 an einem Arm 58 eines Winkelhebels gelagert, der mit seinem Scheitel auf einer Achse 60 lagert, deren Enden in Wangen 59 eingreifen, die jeweils an einer Strebe des Gabelendes 53 der Stellstange 34 befestigt sind. Der andere Arm 61 des Winkelhebels des Kettenspanner 56 stützt -sich an einer Druckfeder 62 ab, die gemäß Fig. 4 auf einem Bolzen 63 des Gabelendes 53 geführt-ist. Die Druckfeder 62 sucht also das Spannrad 57 in-der gemäß Fig. 4:in der am weitesten rechts dargestellten Lage zu halten.
Das andere, frontseitige Ende der Stellstange besteht -aus- zwei teleskopierenden Stangenteilen 64, 65.
Das Stangenteil 65 ist gemäß Fig. 3 von einer Druckfeder 66 beåufschlagt und greift mit seinem frontseitigen Ende 67 in eine Aussparung 68 einer Kulisse 69. An der Stellstange 34 bzw. deren Stangenteil 64 ist ein Handgriff 70 angebrac-ht, der das Anheben und Absenken der Stellstange 34:gestattet. Der Handgriff 70 hat einen Verstellhebel 71, der als Winkelhebel mit einem Arm an dem Stangenteil 65 angreift und sich zugleich an der Druckfeder 66 abstützt. Werden der Handgriff 70 und sein Verstellhebel 71 zusammengedrückt, so wird das Vorderende 67 des Stangenteils 65 aus der Aussparung 68 der Kulisse 69 gezogen und die Stellstange 34 kann angehoben oder abgesenkt werden, um die Klemmen 25 entsprechend den Pfeilen der Fig. 5b, 5c nach oben oder unten zu verstellen. Die Verstellung erfolgt zweckmäßigerweise so, daß beide Pedalstangen 20 in dieselbe Lage bewegt werden, beispiels-weise ihre Frontlage. Dann werden sie durch die Stellstange 34 auch in demselben Maße nach oben oder unten angehoben. Geschieht -das nicht, so sind die in die Zugstangen 26 eingeleiteten Kräfte unterschiedlich. Außerdem werden sich die Lagen der Antriebsketten 46 etwas unterschiedlich einstellen.
Das ist jedoch ohne weiteres möglich, wie Fig. 4 zeigt, da die Kettenspanner 57 entsprechende Ausweichbewegungen zulassen. In jedem Fall bleibt die fluchtende Anordnung einer Zugstange 26 mit einem geradlinigen, die Zugkraft übertragenden Kettenabschnitt 46' erhalten.
Es soll eine möglichst lineare Abstufung erreicht werden, so daß jedem Verstellschritt ein etwa gleich großer Zuwachs der Zugkraft in einer Zugstange 26 entspricht, wenn die Stellstange von unten nach oben verstellt wird. Infolgedessen sind die Aussparungen 68 der Kulisse 69 von unten nach oben mit stets: kleiner werdendem Abstand voneinander angeordnet.
Die Fußpedale 19 haben einen maximalen Schwenkwinkel, der durch die Wegstrecke bestimmt wird, die der menschliche Fuße zwischen der Strecklage des Beins und dessen angewinkelter Lage bestimmt wird. Dieser Schwenkwinkel der Fußpedale 19 braucht jedoch nicht ausgenutzt-zú werden. Es kann sogar vorteilhaft sein, wenn die Fußpedale 19 nur mit geringer Abweichung von einer durch die Horizontalchse 21 der Fußpedale 19 verlaufenden senkrechten zur Stellstange 34 bewegt werden, da dann der geringste Zugkraftverlust durch Abweichung der Fußpedale 19 aus dieser Lage auftritt.
Es -versteht sich jedoch, daß dies im Normalfall nicht erforderli-ch ist, da die Verluste von Antriebskraft bei maximal ausgelenkten Fußpedalen 19 nur gering sind und keineswegs in der Größenordnung entsprechender Verlust-e bei Kurbelantrieben liegen.
Bei dem Fahrzeug der Fig. 6 sind die Pedale 19 rechteckrahmenförmig ausgebildet. Der untere Quersteg dient -als Trittplatte 22. Die oberren Querstege 70 liegen in der Tretachse 21. An den einander benachbarten Pedalstangen 20 greifen die das Getriebe 17 beaufschlagenden Zugmittel an, die als Seile 71 ausgebildet sind. An den pedalseitigen Enden der Seile 71 sind gabelförmige Armaturen 72 angebracht, die an den Anlenkstel.len 24 jeweils -an einem Schlitten 73 bzw. einem Rasthebel 74 eines Schlittens 73 gelenkig befestigt sind, der in den Richtungen des Pfeiles 75 an der Pedal stange 20 verstellt werden kann.
Abtriebsseitig sind die Seile 71 jeweils mit einer Antriebskette 4 verbunden, welche das auf einer Antriebswelle 48 sitzenden Zahnrad 47 umschlingt. Die beiden Zahnräder 4t sind über einen nicht dargestellten Freilauf mit der Antriebswelle 48 so verbunden, daß ein Schwenken der Pedale 19 im Uhrzeigersinn die Antriebswelle 48 im Gegenuhrzeigersinn beaufschlagt, wodurch das Antriebswellenrad 50 über die Kette 52 und das Treibrad 51 eine entsprechende Antriebskraft auf das Antriebsrad 11 überträgt.
Die zngmittelabgewandten Enden der Antriebsketten 46 sind über ein Seil 76 miteinander verbunden, das über eine Ausgleichsrolle 77 geführt ist. Infolge dieser Verbindung wird das eine Fußpedal 19 im Gegenuhrzeigersinn geschwenkt, wenn das andere Fußpedal 19 im Uhrzeigersinn vorgeschoben wird. Die Verbindung der Antriebsketten 46 über das Seil 76 bewirkt also eine wechselweise Rückstellung der Fußpedale 19. Dazu braucht beim Betätigen eines Fußpedals zum Fahrzeugantrieb nur wenig Energie aufgewendet werden, da das Rückzustellende Fußpedal 19 überwiegend vom in die angewinkelte Stellung zürückgeholten Bein des Fahrers zurückbewegt wird. Falls die Bewegungen der Beine des Fahrers unkoordiniert verlaufen, die Fußpedale 19 also nicht gleichmäßig gegensinnig geschwenkt werden, muß ein Längenausgleich erfolgen. -Hierzu ist die Ausgleichsrolle 77 mit einer Haltegabel 78 an einer Ausgleichsfeder 79 befestigt, die ihrerseits- an einer Stange 80 ortsfest angreift. Die Ausgleichsvorrichtung ist so ausgebildet, daß sie auch bei gleichzeitigem Niedertreten beider Fußpedale 20 zum Fahrzeugantrieb wirkt, wobei die Feder 79 entsprechend gelängt wird. Lediglich in diesem Fall, wenn z. B. zum Anfahren große'Pedalkrafte benötigt werden, muß auch gegen die Feder 79 gearbeitet werden. Bei wechselweisem Niedertreten der Fußpedale 19 im normalen Fahrbetrieb wird die Feder 79 nicht beaufschlagt, so daß ein Energieverlust wegen bei jedem Treten eines Fußpedals 20 erfolgenden Aufbringen der Federkraft vermieden wird.
Die Fußpedale 19 sind außerdem bei gegenläufigen Bewegungen zum Fahrzeugantrieb kuppelbar. Diese Kuppelung erfolgt gemäß Fig. 6 mit zwei Zugseilen 81, die jeweils an den Enden eines als Hebel- -ausgebildeten Umlenkteils 82 angreifen. Das Umlenkteil 82 ist von einem Halter 83 so auf Abstand von der Tretachse 21 gehalten, daß die infolge der Pedalbewegungen erforderlichen Schwenkbewegungen des Umlenkteils 82 behinderungsfrei ausgeführt werden können. Die Zugseile 81 greifen andererseits jeweils an einem Fußpedal 19 an.
Diese Kuppelung ist beim Niedertreten der Fußpedale 20 in Fahrtrichtung ohne Wirkung, da die Zugseile 81 keine Druckkräfte übertragen. Beim Rückholen der Fußpedale 19 erfolgt jedoch eine kraftschlüssige Kupplung der beiden Fußpedale 19, so daß die Zugkraft des ein Fußpedal 19 zurückholenden Beines die Druckkraft des anderen Beines unterstützt. Es hat sich gezeigt, daß auf diese Weise eine Vergleichmäßigung der Belastungen der Beine erreicht wird, woraus eine wesentliche Leistungssteierung resultiert, die zu einem wirkungsvolleren Antrieb des Fahrzeugs führt.
Fig. 7 zweigt in prinzipieller Darstellung die Verstellvorrichtung zur Höhenverstellung der Schlitten 73 an den Pedalstangen 20 der Fußpedale 19. Die Verstellvorrichtung besteht im wesentlichen aus zwei Verstellseilen 84, 85, die von einer Schaltvorrichtung 86 angetrieben werden. Jedes Schaltseil 84, 85 ist über feststehend angebrachte Umlenkrollen 87 und über an den Pedalstangen 20 befestigte Umlenkrollen 88 geführt.
Die feststehend angeordneten Umlenkrollen 87 sind dabei gemäß Fig. 9 so angeordnet, daß ihre Seilabgabestellen 89 auf der Tretachse 21 der Fußpedale 19 angeordnet sind Infolgedessen können Relativbewegungen der Verstellwelle zwischen den feststehenden Umlenkrollen 87 und den an der Pedal stange 20 befestigten Umlenkrollen 88 nicht-dazu führen, daß die Verstellseile 84 von den Umlenkrollen 87 springen.
Die Enden 90 der Verstellseile 84, 85 sind gemäß Fig. 8 am Schlitten 73 befestigt, der aus zwei quer zu der Pedalstange 20 angeordneten Teilen 91 besteht, die im wesentlichen U-förmig sind und durch ein Vertindungsteil 92 zusammengehalten werden. Die Teile 91 haben an der Pedal stange 20 laufende Führungsrollen 93 und sind in nicht dargestellter Weise in ihrem Abstand zueinander einstellbar, um die Spannung des Spannseils 84 in gewünschter Weise zu beeinflussen. Es ist -auch möglich, in ein Ende 90 eines Verstellseils 84, 85 eine Längen'einstellvorrichtung einzubauen, z.. B. mit Schraubverstellmöglichkeit. Am unteren Teil 91 ist ein Rasthebel 94 angelenkt, der mit einer Rastnase 95 in Rastausnehmungen 96 der Pedalstange 20 eingreifen kann. Im Bereich der Rastnase 95 greift die gabelförmige Armatur 72 des Zugseils 71 an, so daß die Rastnase 95 beim Schwenken des Fußpedals 19 im Uhrzeigersinn vom Zugseil 71 derart in die Rastausnehmung 96 gepreßt wird, daß eine Relativverschiebung des Schlittens 73 an der Pedalstange 20 auch dann nicht möglich ist, wenn das Zugseil 71 und die Pedalstange 20 ihre maximal mögliche Strecklage haben, nämlich so dicht wie möglich am Fahrer. Andererseits sind die Rastnase 95 und die Rastausnehmung 96 so ausgebildet, daß von den Ver.stellseilen 84, 85 aufgebrachte Verstellkräfte ein Lösen jeder Rastverbindung der Rastnase 95 mit einer Rastausnehmung 96 bewirken.
Zur Erzeugung der Verstellkräfte hat die Schaltvorrichtung 86 einen Handhebel 97, der je nach Betätigungsrichtung auf die Klinkengesperre 98, 99 einwirkt.
Jedes Klinkengesperre hat einen auf einer Achse 100 gelagerter Schwenkhebel 101, der an seinem äußeren Ende eine Klinke 102 schwenkbeweglich trägt. Die Klinke 102 wird durch eine Feder 103 in Anlage am Handhebel 97 gehalten. Jeder Schwenkhebel 101 hat einen über die Achse 100 hinausgeführten Fortsatz 104, an dessen Ende eine Zugfeder. 105 angreift und die Fortsätze 104 gegen jeweils einen Anschlag 106 zieht. Infolgedessen wird das bei einer Betätigung des Handhebels 97 nicht beaufschlagte Klinkengesperre 98 oder 99 durch die Zugfeder 105 und den betreffenden Anschlag 106 festgehalten, während das andere Klinkengesperre bewegt wird und aufgrund der Verstellung der Klinke 102 durch den Handhebel 97 mit einem Klinkenzåhn 107 zwischen Zähne 108 eines Schaltrades 109 greift.
Das Schaltrad 109 sitzt drehbeweglich auf der Achse 100 und trä-gt auf einem Achsvorsprung 110 zwei außenumfangsverzåhnte Verstellräder 111, die mit ihrer Verzahnung in Verstellketten 112 greifen, an denen die Enden der Verstellseile 84, 85 befestigt sind.
Die Übertragung der von dem Handhebel 97 ausgeübte VersteIlkräfte auf die Verstellräder 111 erfolgt vom Schaltrad 109 mit einem Mitnehmerbolzen 113, der fest am Schaltrad 109 sitzt und in Ausnehmungen 114 der Verstellräder 111 greift. Die Ausnehmung 114 gestattet eine Relativbewegung des Mitnehmerbolzens 113 zu den Verstellrädern 111.
Eine kraftsschIüssi-ge Verbindung zwischen dem Mitnehmerbolzen 113 und den Verstellrädern 111 erfolgt über Schaltfedern 11-6, welche den Achsvorsprung 110 bzw. Lagervorsprünge 117 der Verstellräder 111 umgreifen und jeweils zwei gabeLartige Enden 118 aufweisen, die den Mitnehmerbolzen 113 dicht umschließen und auf beiden Seiten eines Verste:Ilradvorsprungs 119 anliegen. Wird der Mitnehmerbolzen 113 durch das Schaltrad 109 gedreht, so wird der davon beaufschlagte Schenkel der Schaltfeder 116 im entsprechenden Drehsinn verstellt, während sich der andere Schenkel 18 der Schaltfeder 116 am Verstellradvorsprung 119 abstützt. Wenn die vom Handhebel 97 aufgebrachte Schaltkraft groß genug ist, um die Verstellräder 111 zu verdrehen, werden diese dem Schaltrad 109 nachgeführt und es erfolgt eine entsprechende gleichzeitige Verstellung der Verstellseile 84, 85 bzw. der Schlitten 73, wodurch die Anlenkstelle 24 der Tretachse 21 angenähert oder von dieser entfernt wird

Claims

Ansprüche: Muskelkraftgetriebenes Fahrzeug, insbesondere Dreiradfahrzeug, mit zwei unabhängig voneinander hin- und hergehend zu bewegenden Fußpedalen, die an einem Ende schwenkbeweglich gelagert sind und an denen jeweils Zugmittel höhenverstellbar angreifen, die mit einem mechanischen Getriebe gekoppelt -sind, das unter Wirkung einer einstellbaren Übersetzung auf ein Antriebsrad einwirkt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t, daß eine einzige auf beide Anlenkstellen (24) der an den Fußpedalen (19) angreifenden Zugmittel gleichzeitig einwirkende Verstellvorrichtung vorhanden ist.
2. Fahrzeug nach Anspruch 1, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß die Versteilvorrichtung eine Stellstange (34) aufweist, die in beide Anlenkstellen (24) eingreift, die jeweils als Klemme (25) ausgebildet sind, welche je zwei einander entgegengesetzt, in nur einer Richtung wirkende Klemmgesperre (32) hat, die von der Stellstange (34) wahlweise zu lösen sind.
3. Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß jedes Klemmgesperre (32) zwischen der Pedalstange (20) und einer Klemmschrägfläche (35) eine Kugel (35) hat, die von einem von der Stellstange (34) anzutreibenden Schwenkhebel (39) gegen Federkraft ausrückbar ist.
4. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Stellstange (34) einerseits an einer Welle (48) von mit dem Antriebsrad (11) gekuppelten Zahnrädern (47) angelenkt ist und andererseits in eine vertikale Kulisse (69) verstellbar ingreift.
5. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Stellstange (34) ein Gabelende (53) hat, mit dem sie an der Antriebswelle (48) der mit dem Antriebsrad (11) gekuppelten Zahnräder (47) angreift und daß das andere Ende der Stellstange (34) aus zwei teleskopierenden Stangenteilen (64, 65) besteht, von denen eines federkraftbeaufschlagt ist und mittels eines Handgriffs (70) mit der Kulisse (69) zusammenwirkt, mit dem auch die Verstellung der Klemmen (25) erfolgt.
6. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Fußpedale vorne im zwei Vorderräder und hinten ein angetriebenes Rad aufweisenden Fahrzeug angeordnet sind und jedes Fußpedal über eine Antriebskette ein Zahnrad beaufschlagt, das mit einem Freilauf zusammenwirkt, dem das von einer Antriebswelle angetriebene Antriebsrad nachgeordnet ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die an den Anlenkstellen (24) der Fußpedale (19) angreifenden Zugmittel an den Antriebsketten (46) befestigte Zugstangen (26) oder -Seile (71) sind, die etwa parallel zu der Stellstange (34) oder zu Verstellseilen (84,85) liegen.
7. Fahrzeug nach Anspruch 6, d a d u r c h g ek e n n z'e i c h n e t, daß die Zugstangen (26) jeweils-an einem geradlinigen Kettenabschnitt (46') der endlos ausgebildeten Antriebskette (46) befestigt sind, der mit der Zugstange (26) fluchtet.
8. Fahrzeug nach Anspruch 7, d a d u r c h g ek e n n z'e i c h n e t, daß die endlos ausgebildete- Antriebskette (46) um ein den geradlinien Kettenabschnitt (46') etwa stellstangenparallel haltendes Spannrad (57) geführt ist, das mit einem an der Stellstange (34) angebrachten Kettenspanner (56) gelagert ist.
9. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnräder (41) über die Freiläufe (49) an einer gemeinsamen Antriebswelle (48) angreifen, die mit-einem auf einer Achse (14) des Antriebsrades drehfesten Treibrad (51) antriebsmäßig gekuppelt ist.
10. Fahrzeug, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t, daß die Fußpedale (19) bei gegenläufigen Pedalbewegungen zum Fahrzeugantrieb kuppelbar sind.
11. Fahrzeug nach Anspruch 10, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß die Kupplung beider Fußpedale (19) mit mindestens einem Zugseil (81) unter Zwischenschaltung eines Umlenkteils (82) erfolgt.
12. Fahrzeug insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t, daß die Fußpedale (19) im Sinne einer wechselweisen Rückstellung eines nicht betätigten Fußpedals (19) durch ein zum Fahrzeugantrieb betätigtes Fußpedal (19) miteinander verbunden sind.
13. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 10 bis 12, d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine antriebsmäßige Verbindung beider Fußpedale (19) durch eine abtriebsseitige Koppelung der Zugmittel mit einem Seil (76) erfolgt, das um eine federnd gehaltene Ausgleichsrolle (77) geführt ist.
14. Fahrzeug nach einem der Anspruche 1 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Verstellvorrichtung gemeinsam beaufschlagbare Verstellseile aufweist, die jeweils an einer Anlenkstelle (24): angreifen, welche einen an einer Pedalstange (20) verschieblichen und mit ihr in Formschlußeingriff zu bringenden Schlitten (73) aufweist.
15. Fahrzeug nach Anspruch 14, d a d u r c h g ek e n n z'e i c h n e t, daß der Schlitten (73) eines schwenkbeweglichen, mit Rastausnehmungen (96) der Pedalstange (20) zusammenwirkenden Rasthebel (74) aufweist, an dem das Zugmittel angreift.
16. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 15, d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Verstellvorrichtung ein über Schaltklinken (102) in beiden Drehrichtungen wahlweise verstellbares Schaltrad (109) hat, -das auf zwei von je einem Verstellseil (84, 85) umschlungene Verstellräder (all) einwirkt, -wozu ein am Schaltrad (109) befestigter Mitnehmerbolzen (113) mit je einer Schaltfeder (116) auf die Verstellräder (111) einwirkt.
17. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 16, d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Verstellseile (84, 85) über an den Pedalstangen (20) befestigte und über feststehende Umlenkrollen (87, 88) geführt sind und daß die pedalseitigen Seilabgabestellen (89) der feststehenden Umlenkrollen (88) auf der Tretachse (2) der Fußpedale (19) angeordnet sind.