DE3325577C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein muskelkraftge­ triebenes Fahrzeug, insbesondere Dreiradfahrzeug, das einen mit einem mechanischen Getriebe auf ein Antriebsrad einwir­ kenden Pedalantrieb hat, bei welchem die Pedale an jeweils einem um eine Schwenkachse hin- und hergehend zu bewegen­ den, hängenden Pedalhebel angeordnet sind, an welchem zur Einstellung der Getriebeübersetzung höhenverstellbare Zug­ seilklemmen vorgesehen sind, deren Zugseile jeweils mit einem freilaufgelagerten Antriebsrad in Eingriff sowie zur wechsel­ seitigen Pedalhebelrückstellung über eine Umlenkrolle mit­ einander verbunden sind, die mittels einer Feder am Fahrzeug­ rahmen abgespannt ist.

Ein Fahrzeug mit diesen Merkmalen ist in der nicht vorveröffentlichten DE-OS 31 49 184 beschrieben. Bei die­ sem bekannten Fahrzeug ist die Umlenkrolle über die Feder so mit einem Bremshebel verbunden, daß letzterer bei einer Betätigung beider Pedale in derselben Bewegungsrichtung be­ aufschlagt wird und dadurch eine Bremsung des Fahrzeugs er­ folgt. Infolgedessen ist es nicht möglich, gleichläufige Pedalbewegungen dem Fahrzeugantrieb nutzbar zu machen und es kann auch nicht die Kraft eines ein Pedal rückholenden Beins zum Fahrzeugantrieb nutzbar gemacht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeug der eingangs genannten Gattung so zu verbessern, daß gleich­ läufige Pedalbewegungen dem Fahrzeugantrieb nutzbar zu machen sind, wie auch die Kraft eines ein Pedal zurückholenden Beins.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Pedalhebel außer über ihre Zugseile mit mindestens einem weiteren, die durch die Zugkraft des Fußes bewirkten Rückholbewegungen übertragenden Zugseil über ein Umlenkteil gekuppelt sind, und daß die die Umlenkrolle beaufschlagende Feder jeweils unmittelbar an der Rollenhalterung und am Fahrzeugrahmen angreift.

Von wesentlicher Bedeutung ist, daß die Fußpedale bei gegenläufigen Pedalbewegungen zum Fahrzeugantrieb kuppelbar sind. Infolgedessen kann auch die Rückholbewegung 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 Muskelbelastung des Körpers führt zu einem wirkungsvolleren Antrieb des Fahrzeugs. Die Kupplung beider Fußpedale erfolgt mit min­ destens einem Zugseil unter Zwischenschaltung eines Umlenk­ teils. Dadurch wird gewährleistet, daß trotz des zum Fahr­ zeugantrieb ausgenutzten Niedertretens des einen Fußpedals und des Rückholens des anderen Fußpedals bedarfsweise auch ein gleichzeitiges Niedertreten bzw. Bewegung der Fußpedale möglich ist, z. B. beim Anfahren, ohne daß die Kupplung der beiden Fußpedale wie bei Tretkurbelantrieben zwangsweise ist.

Die abtriebsseitige Koppelung der Zugseile gewähr­ leistet in baulich einfacher Weise die wechselseitige Rück­ stellung der Fußpedale nach ihrem Niederdrücken zum Fahr­ zeugantrieb und die federnd gehaltene Ausgleichsrolle be­ wirkt Längenausgleiche, wenn die Fußpedale nicht rhythmisch gegenläufig niedergetreten werden, sondern z. B. parallel ge­ treten werden. Die die Umlenkrolle beaufschlagende Feder hat darüber hinaus die Wirkung, die höhenverstellbaren Zug­ seilklemmen bzw. deren Eingriffsorgane in formschlüssigem Eingriff mit dem zugehörigen Pedalhebel zu halten.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dar­ gestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Antriebs eines Fahrzeugs,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Verstell­ vorrichtung für die Anlenkstellen des Antriebs der Fig. 1 und

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer höhenver­ stellbaren Zugseilklemme an einem Pedalhebel.

Das in Fig. 1 zum Teil dargestellte Dreiradfahrzeug hat zwei nicht dargestellte Vorderräder und hinten ein Antriebs­ rad 11. Die beiden Vorderräder sind gesteuert. Die erforder­ liche Steuer- und Lenkerkonstruktion ist ebenfalls nicht dar­ gestellt, wie auch nicht die die Karosserie des Fahrzeugs bildenden Bauteile. Es versteht sich jedoch, daß die üb­ lichen Karosseriebauteile zum Schutz des Fahrers gegen Wit­ terungseinflüsse sowie die gesetzlich vorgeschriebenen Bau­ teile vorhanden sind, beispielsweise Brems- und Beleuch­ tungsvorrichtungen. Die Räder sind beispielsweise den Fahr­ radrädern entsprechende Speichenkonstruktionen.

Das Fahrzeug hat ein mechanisches Getriebe 17, auf das zwei von einem Träger des Fahrgestells gehaltene Fußpedale 19 einzuwirken vermögen. Jedes Fußpedal 19 hat eine Pedal­ stange 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 Tritt­ platten 22 vorhanden gelagert, so daß der Fahrer die Fuß­ pedale 19 mit seinen Füßen auf einem Teil einer Kreisbahn hin- und herbewegen kann. Fig. 1 läßt erkennen, daß die Fuß­ pedale 19 an sich bewegungsmäßig entkoppelt sind, da jede Pedalstange 20 unabhängig von der anderen auf einer jeweils separaten Horizontalachse 21 hin- und herbeweglich gelagert ist. Infolgedessen wäre es zum Rückholen des in Fig. 1 frontseitig angeordneten Fußpedals 19 in eine dicht am Fahrer gelegene Lage erforderlich, das Fußpedal 19 bzw. dessen Trittplatte 22 am Fuß des Fahrers zu befestigen, z. B. mit einem Riemen.

Die Fußpedale 19 haben einen maximalen Schwenk­ winkel, der durch die Wegstrecke des menschlichen Fußes zwischen der Strecklage des Beines und dessen angewinkel­ ter Lage bestimmt wird. Dieser Schwenkwinkel der Fußpedale 19 braucht jedoch nicht ausgenutzt zu werden. Es kann sogar vorteilhaft sein, wenn die Fußpedale 19 nur mit geringer Abweichung von einer durch die Horizontalachse 21 der Fußpedale 19 verlaufenden senkrechten zu 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 erforderlich ist, da die Verluste von Antriebskraft bei maximal ausgelenkten Fußpedalen 19 nur gering sind und keineswegs in der Größenordnung entsprechender Verluste bei Kurbelantrieben liegen.

Bei dem Fahrzeug der Fig. 1 sind die Pedale 19 recht­ eckrahmenförmig ausgebildet. Der untere Quersteg dient als Trittplatte 22. Die oberen Querstege 70 liegen in der Tret­ achse 21. An den einander benachbarten Pedalstangen 20 greifen das Getriebe 17 beaufschlagende Zugmittel an, die als Seile 71 ausgebildet sind. An den pedalseitigen Enden der Seile 71 sind gabelförmige Armaturen 72 angebracht, die an den Anlenkstellen 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 Pedalstange 20 verstellt werden kann.

Abtriebsseitig sind die Seile 71 jeweils mit einer Antriebskette 46 verbunden, welche das auf einer Antriebs­ welle 48 sitzenden Zahnrad 47 umschlingt. Die beiden Zahn­ räder 47 sind über einen nicht dargestellten Freilauf mit der Antriebswelle 48 so verbunden, daß ein Schwenken der Pedale 19 im Uhrzeigersinn die Antriebswelle 48 im Gegenuhr­ zeigersinn beaufschlagt, wodurch das Antriebswellenrad 50 über die Kette 52 und das Treibrad 51 eine entsprechende An­ triebskraft auf das Antriebsrad 11 überträgt.

Die zugmittelabgewandten Enden der Antriebsketten 46 sind über ein Seil 76 miteinander verbunden, daß 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 abgewinkelte Stellung zurückgeholten Bein des Fahrers zurückbewegt wird. Falls die Bewegungen der Beine des Fahrers unkoordiniert verlaufen, die Fußpedale 19 also nicht gleichmäßig gegensinnig ge­ schwenkt werden, muß ein Längenausgleich erfolgen. Hierzu ist die Ausgleichsrolle 77 mit einer Haltegabel 78 an einer Aus­ gleichsfeder 79 befestigt, die ihrerseits an einer Stange 80 ortsfest angreift. Die Ausgleichsvorrichtung ist so ausge­ bildet, 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 Pedalkräfte 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 Auf­ bringen der Federkraft vermieden wird.

Die Fußpedale 19 sind außerdem bei gegenläufigen Bewegungen zum Fahrzeugantrieb kuppelbar. Diese Kuppelung erfolgt gemäß Fig. 1 mit zwei Zugseilen 81, die jeweils an den Enden eines als Hebel ausgebildeten Umlenkteils 82 an­ greifen. Das Umlenkteil 82 ist von einem Halter 83 so auf Abstand von der Tretachse 21 gehalten, daß die infolge der Pedalbewegungen erforderlichen Schwenkbewegungen des Umlenk­ teils 82 behinderungsfrei ausgeführt werden können. Die Zug­ seile 81 greifen andererseits jeweils an einem Fußpedal 19 an. Diese Kupplung ist beim Niedertreten der Fußpedale 20 in Fahrtrichtung ohne Wirkung, da die Zugseile 81 keine Druck­ kräfte 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 Be­ lastungen der Beine erreicht wird, woraus eine wesentliche Leistungssteigerung resultiert, die zu einem wirkungsvolleren Antrieb des Fahrzeugs führt.

Zur Einstellung der Getriebeübersetzung dienen an den Anlenkstellen 24 jeweils vorhandene höhenverstellbare Zug­ seilklemmen. Fig. 2 zeigt in prinzipieller Darstellung die Verstellvorrichtung zur Höhenverstellung der Schlitten 73 der Zugseilklemmen an den Pedalstangen 20 der Fußpedale 19. Die Verstellvorrichtung besteht im wesentliche aus zwei Verstellseilen 84, 85, die von einer Schaltvorrichtung 86 angetrieben werden. Jedes Schaltseil 84, 85 ist über fest­ stehend angebrachte Umlenkrollen 87 und über an den Pedal­ stangen 20 befestigte Umlenkrollen 88 geführt. Die fest­ stehend angeordneten Umlenkrollen 87 sind dabei so ange­ ordnet, daß ihre Seilabgabestellen 89 auf der Tretachse 21 der Fußpedale 19 angeordnet sind. Infolgedessen können Re­ lativbewegungen der Verstellseile zwischen den feststehenden Umlenkrollen 87 und den an der Pedalstange 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. 3 am Schlitten 73 befestigt, der aus zwei quer zu der Pedal­ stange 20 angeordneten Teilen 91 besteht, die im wesentlichen U-förmig sind und durch ein Verbindungsteil 92 zusammenge­ halten werden. Die Teile 91 haben an der Pedalstange 20 laufende Führungsrollen 93 und sind in nicht dargestellter Weise in ihrem Abstand zueinander einstellbar, um die Span­ nung des Spannseils 84 in gewünschter Weise zu beeinflussen. Es ist auch möglich, in ein Ende 90 eines Verstellseils 84, 85 eine Längeneinstellvorrichtung einzubauen, z. B. mit Schraub­ verstellmöglichkeit. 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 Uhr­ zeigersinn 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 Streck­ lage haben, nämlich so dicht wie möglich am Fahrer. Anderer­ seits sind die Rastnase 95 und die Rastausnehmung 96 so ausgebildet, daß von den Verstellseilen 84, 85 aufgebrachte Verstellkräfte ein Lösen jeder Rastverbindung der Rastnase 95 mit einer Rastausnehmung 96 bewirken.

Zur Erzeugung der Verstellkräfte hat die Schalt­ vorrichtung 86 einen Handhebel 97, der je nach Betäti­ gungsrichtung auf Klinkengesperre einwirkt. Jedes Klinkengesperre hat einen auf einer Achse 100 gelagerter Schwenkhebel, der an seinem äußeren Ende eine Klinke 102 schwenkbeweglich trägt, welche in ein auf der Achse 100 drehbeweglich angeordnetes Schalt­ rad 109 eingreift, das über mit ihm verbundene Verstellräder 111 die Verstellseile 84 und 85 betätigt.

Claims (1)

1. Muskelkraftgetriebenes Fahrzeug, insbesondere Dreirad­ fahrzeug, das einen mit einem mechanischen Getriebe auf ein Antriebsrad einwirkenden Pedalantrieb hat, bei welchem die Pedale an jeweils einem um eine Schwenkachse hin- und hergehend zu bewegenden, hängenden Pedalhebel angeordnet sind, an welchem zur Einstellung der Getriebeübersetzung höhenverstellbare Zugseilklemmen vorgesehen sind, deren Zugseile jeweils mit einem freilaufgelagerten Antriebsrad in Eingriff sowie zur wechselseitigen Pedalhebelrück­ stellung über eine Umlenkrolle miteinander verbunden sind, die mittels einer Feder am Fahrzeugrahmen abgespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Pedalhebel (19) außer über ihre Zugseile (71) mit mindestens einem weiteren, die durch die Zugkraft des Fußes bewirkten Rückholbewegungen übertragenden Zugseil (81) über ein Umlenkteil (82) gekuppelt sind, und daß die die Umlenkrolle (77) beaufschlagende Feder (79) jeweils unmittelbar an der Rollenhalterung (Haltegabel 78) und am Fahrzeugrahmen (Stange 80) angreift.