DE4404831A1 - Drive unit for mechanically and biomechanically driven machines and equipment such as vehicles, training and sporting equipment, boats and toys for the purpose of converting a predominantly translatory motion into a rotary motion - Google Patents

Drive unit for mechanically and biomechanically driven machines and equipment such as vehicles, training and sporting equipment, boats and toys for the purpose of converting a predominantly translatory motion into a rotary motion

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DE4404831A1 DE19944404831 DE4404831A DE4404831A1 DE 4404831 A1 DE4404831 A1 DE 4404831A1 DE 19944404831 DE19944404831 DE 19944404831 DE 4404831 A DE4404831 A DE 4404831A DE 4404831 A1 DE4404831 A1 DE 4404831A1
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    • F16H21/10Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides all movement being in or parallel to a single plane

Abstract

The invention relates to a drive unit which can be employed universally for mechanically and biomechanically driven equipment and machines, especially bicycles for people and useful loads of all kinds. To convert a translatory motion into a rotary motion, this drive unit uses a crank and rocker mechanism (four-bar chain) instead of the conventional crank mechanism. The advantageous transmission properties eliminate many disadvantages of the crank mechanism, and biomechanical efficiency is increased by about 50%. At the same time, the possibility of connecting up high-pressure hydraulic cylinders increases the number of different variations of the mechanisms.

Description

Es ist bekannt, daß für den Antrieb mechanisch und biomechanisch angetriebener Maschinen zur Umwandlung einer vorwiegend translatorischen Bewegung infolge von Normalkräften, wie von Kolben und Gliedmaßen, in eine Drehbewegung fast ausschließlich Kurbelgetriebe verwendet werden. It is known that for the drive mechanically and biomechanically powered machines for converting a predominantly translatory movement as a result of normal forces, are used as the piston and the limbs, into a rotary motion almost exclusively crank mechanism.

Der Stand der Technik bei biomechanisch angetriebenen Maschinen wird bestimmt durch folgende Lösungen zur Erhöhung des Wirkungsgrades der biomechanischen Arbeit sowie der Gebrauchseigenschaften der Antriebe: The prior art in biomechanical driven machines is determined by the following solutions to increase the efficiency of the bio-mechanical work and the performance characteristics of the drives:

  • - Anwendung von schaltbaren Ketten- und Zahnradgetrieben, - Application of switchable chain and sprocket gears,
  • - Veränderung des Durchmessers des Abtriebszahnrades auf der Kurbelwelle in Abhängigkeit vom Kurbelwinkel wie durch Einsatz von elliptischen Kettenrädern, - changing the diameter of the output gear on the crankshaft as a function of crank angle as through the use of elliptical chain wheels,
  • - Verdrehung des Abtriebszahnrades gegenüber der Kurbel in Abhängigkeit von der Tangentialkraft wie durch Einbau von tangential wirkenden Federn zwischen Kurbel und Abtriebszahnrad, - rotation of the output gear relative to the crank as a function of the tangential force such as by incorporation of tangentially acting springs between the crank and the driven gear,
  • - Verdrehung der Kurbeln um einen Winkel kleiner als 180 Grad sowie Anbringung von Freiläufen auf der Kurbelwelle. - rotation of the cranks by an angle less than 180 degrees as well as attachment of freewheels on the crankshaft.

Die bekannten Veränderungen und Verbesserungen beziehen sich ausschließlich auf Kurbelgetriebe; The known modifications and improvements relate exclusively to crank gear; von Schwingkurbel-Getrieben gemäß Patentanspruch ist grundsätzlich nichts bekannt. by oscillating crank gear according to claim is basically unknown.

Energetisch verwenden Kurbelgetriebe wegen ihres einfachen mechanischen Aufbaus systembedingt nur eine Kraftkomponente der Antriebskraft, die Tangentialkraft F1 der Antriebskraft F, wie in Bild 8 dargestellt. Energetically use crank mechanisms because of their simple mechanical structure due to the system only a force component of the driving force, the tangential force F1 of the driving force F, as shown in Fig. 8 Die Muskelarbeit, die zur Erzeugung des Radialkraftanteils F2 der Antriebskraft notwendig ist, geht dabei im Muskel verloren. The muscle work that is necessary to generate the radial force component F2 of the driving force, it is lost in the muscle. Eine Analogie zum rein mechanischen Antrieb wie bei Verbrennungsmotoren ist nicht vorhanden! An analogy to the purely mechanical drive as with internal combustion engines does not exist!

Beim Kurbeltrieb ist das Verhältnis der am Abtrieb zur äußeren Arbeitsleistung verfügbaren mechanischen Energie zur Bioenergie, die zur Bereitstellung der Normalkraft am Kraftangriffspunkt des Antriebes erforderlich ist, extrem ungünstig. When crank mechanism is the ratio of the available at the output to the external output mechanical energy for bioenergy, which is required to provide the normal force at the force application point of the drive, extremely unfavorable.

Tangential wirkende Muskelkräfte sind dabei zu vernachlässigen, weil ihr Anteil gering ist. Tangentially acting muscle forces are negligible here because their share is low.

Beispielsweise beträgt der Wirkungsgrad für die am Antrieb verfügbare Energie zur aufgewandten Bio-Energie bei Normalkraftangriff im oberen Totpunkt des Kurbelgetriebes gleich Null und erhöht sich entsprechend dem Tangentialkraftanteil bei 90 Grad Kurbelwinkel auf einen Maximalwert. For example, the efficiency for the available on the driving energy is expended for bio-energy under normal application of force in the upper dead center of the crank mechanism is equal to zero and increases according to the Tangentialkraftanteil at 90 degrees crank angle to a maximum value.

In Bild 8 ist der Anteil der Tangentialkraft F1 an der Normalkraft in Abhängigkeit vom Kurbelwinkel 90 Grad minus Alpha dargestellt. In Figure 8, the proportion of the tangential force F1 at the normal force as a function of crank angle degrees 90 is shown minus alpha. Entscheidende Vergrößerungen des Wirkungsgrades treten auch bei den genannten, zum Teil sehr aufwendigen Änderungen und Verbesserungen nicht ein. Decisive enlargements of efficiency do not occur even when the above-mentioned, very complicated part changes and improvements.

Kinetisch haben Kurbelgetriebe den Nachteil, daß sie bei einfacher und doppelter Anordnung Totpunkte haben, zu deren Überwindung besondere Anforderungen an die Antriebskraft oder spezielle technische Maßnahmen notwendig sind. Kinetically crank mechanisms have the disadvantage that they have dead spots in single and double arrangement to overcome special demands on the driving force or special technical measures are necessary.

Mehr als zwei parallel angeordnete Kurbeltriebe, die diesen Nachteil vermeiden, wie z. More than two parallel crank mechanisms that avoid this disadvantage, such. B. bei Fahrzeugmotoren mit mehr als zwei Zylindern sind im Anspruchsbereich grundsätzlich nicht bekannt und nur in Sonderfällen realisiert. As in vehicle engines with more than two cylinders are in the claim area generally not known and realized only in special cases.

Den in den Ansprüchen 1 bis 4 angegebenen Lösungen liegt das Problem zugrunde, mit einem vertretbaren technischen Aufwand The solutions indicated in claims 1 to 4 is based on the problem, with an acceptable outlay

  • - den mechanischen Wirkungsgrad der Muskelarbeit durch konstruktive Maßnahmen dadurch zu vergrößern, daß - to increase the mechanical efficiency of muscle work by constructive measures in that
    • der Anteil der Radialkraft an der Antriebskraft, bezogen auf den Momentanpol der Drehbewegung des Antriebsgliedes sowie the proportion of the radial force at the driving force, based on the instantaneous center of rotation of the drive member and
    • der Weg des Kraftangriffspunktes bezogen auf den Vergleichshub beim Kurbeltrieb minimiert werden, the way the force application point in relation to minimize the Vergleichshub the crank mechanism,
    • der Totpunkt am Beginn des Arbeitshubes grundsätzlich vermieden, the dead center at the beginning of the working principle avoided
    • über den größten Teil des Hubweges ein möglichst gleichförmiges Moment am Abtrieb erzeugt und generated over the major part of the stroke, a uniform as possible torque at the output, and
    • eine Kompatibilität mit vorhandenen Systemen erreicht wird. compatibility is achieved with existing systems.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere in der The advantages attainable with the invention consist in particular in the

  • - Erhöhung des biomechanischen Wirkungsgrades des Antriebs-Systems um ca. 50% gegenüber dem einfachen Kurbeltrieb durch Einsatz eines speziellen Viergelenk-Getriebes, - increasing the biomechanical efficiency of the propulsion system by approximately 50% compared to the simple crank drive by use of a special four-bar mechanism,
  • - Verbesserung der Gebrauchseigenschaften durch - improving the performance properties by
    • - Vermeidung des oberen Totpunktes bei der Doppelanordnung der Antriebseinheit ( Bild 1 und Bild 14), - Avoiding the top dead center in the double arrangement of the driving unit (Figure 1 and Figure 14),
    • - Erhöhung des Gleichförmigkeitsgrades des Abtriebsmomentes, - Increasing the degree of uniformity of the output torque,
    • - Erhöhung des mittleren Antriebsmomentes am Abtrieb sowie - increase in the average drive torque at the output and
    • - Verminderung der mittleren Antriebsgeschwindigkeit um ca. π/2 - Reduction of the average driving speed by about π / 2
  • - Schaffung der konstruktiven Möglichkeiten der - Creation of the constructive possibilities of
    • Eintragung der Antriebskräfte in beiden Richtungen ( Bild 3), Registration of the driving forces in both directions (Figure 3),
    • Eintragung der Antriebskräfte in der Ebene der Koppel ( Bild 12), Registration of the driving forces in the plane of the coupling (Figure 12),
    • Anordnung des Abtriebsrades in der Achse der Hinterradschwinge ( Bild 12), Arrangement of the driven wheel in the axis of the rear wheel swing arm (Figure 12),
    • Verringerung der Anzahl der Gänge im Übersetzungsgetriebe, Reducing the number of gears in the transmission gear,
    • Variation der Einbaulage entsprechend der gewählten Körperlage ( Bild 6 und Bild 14). Variation of the installation position according to the selected body location (Figure 6 and Figure 14).
    • Variation der Abmessungen der Viergelenkgetriebe einschließlich der Charakteristik der Koppelschleife zur Anpassung an die Leistungscharakteristik des Körpers sowie in der Varying the dimensions of the four-bar linkage including the characteristic of the coupling loop to match the performance characteristics of the body as well as in the
  • - Kompatibilität mit vorhandenen Baugruppen, - Compatibility with existing modules,

In Bild 9 sind für die im Konstruktionsbeispiel angegebene Geometrie die Koppelkurve sowie die Polbahnen der Momentanpole der Antriebsebene und in Bild 10 die Anteile der Tangentialkraft F1 und der Radialkraft F2 an der Antriebskraft F1 dargestellt. In Figure 9 are for the specified geometry in the construction example of the coupling curve as well as the pole paths of the instantaneous poles of the drive plane and are shown in Figure 10 the proportions of the tangential force F1 and F2 of the radial force at the driving force F1.

Aus Bild 11 ist ersichtlich, daß der Verlauf des Radialkraftanteiles F2 an der Antriebskraft F bei Kurbelgetrieben, als qualitativer Maßstab für die Effektivität der Getriebesysteme, wesentlich ungünstiger ist, als beim gewählten Viergelenk-Getriebe. From Figure 11 it is seen that the curve of the radial force F2 share of the driving force F at crank gears, as a qualitative measure of the effectiveness of the transmission systems is much more unfavorable than in the selected four-joint transmission.

Nachteilig beim Viergelenk-Getriebe sind die A disadvantage of the four-joint transmission are the

  • - größeren Reibungsverluste in den Lagern sowie der - greater friction losses in the bearings and the
  • - Aufwand durch zusätzliche Bauelemente wie Koppel und Schwinge. - expenditure by additional components such as coupling and swingarm. Ein großer Teil dieses technischen Aufwandes wird jedoch durch den Wegfall von konventionellen Bauelementen kompensiert. Much of this technical complexity is offset by the elimination of conventional devices.

Beim jetzigem Stand der Herstellungstechnik sind die zusätzlichen Bauelemente wie Hebel und Rundlingspaare ohne technologische Änderungen verfügbar bzw. herstellbar. When things stand the manufacturing technique, the additional components such as levers and Rundling pairs are available or can be prepared without technological changes.

Die größeren Reibungsverluste sind um eine Größenordnung kleiner als die Vorteile aus der Erhöhung des Wirkungsgrades der biomechanischen Arbeit und können vernachlässigt werden. The larger friction losses are an order of magnitude smaller than the advantages of increasing the efficiency of the bio-mechanical work and can be neglected.

Die Anwendung der erfindungsgemäßen Antriebs-Einheit ermöglicht in Konkurrenz zum konventionellen Kurbelantrieb eine sprunghafte Erhöhung des Wirkungsgrades der biochemischen Arbeit in der Wirtschaftstätigkeit, im Sport und in der Freizeitbeschäftigung. The application of the drive unit of the invention allows to compete with the conventional crank drive, a sudden increase in the efficiency of the biochemical work in the economic activity, in sports and in leisure activity.

Die weitere Ausgestaltung der Erfindung erfolgt durch Optimierung der Übertragungseigenschaften des Schwingkurbel-Antriebes an die individuell verschiedenen Leistungsparameter der Antriebsmechanik, wie der Biomechanik, an den Verwendungszweck mit Hilfe der bekannten Verfahren der Getriebetechnik und Anwendung in bisher nicht erschlossenen Bereichen. The further development of the invention is done by optimizing the transmission characteristics of the oscillating crank drive to the individually different performance parameters of the drive mechanism, such as biomechanics, to the purpose of using the known methods of transmission technology and application in previously undeveloped areas.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen Bild 3, Bild 6, Bild 11 und Bild 12 dargestellt. Embodiments of the invention Figure 3, Figure 6, Figure 11 and Figure 12 are shown in the drawings.

Bild 12 zeigt einen Fahrrad-Antrieb für eine näherungsweise vertikale Richtung der Wirkungslinie der Antriebskraft. Figure 12 shows a bicycle drive for an approximately vertical direction of the line of action of the driving force.

Im Gestell Pos. 1 sind die Kurbel, Pos. 2 , mit Kettenrad, Pos. 2.1, sowie die Schwinge, Pos. 3 , gelagert. In the frame Pos. 1, the crank, Pos. 2, with sprocket, Pos. 2.1, and the rocker, Pos. 3, stored. Die Koppel, Pos. 4 , ist in Pos. 2 und Pos. 3 gelagert. The coupling, Pos. 4, in Pos. 2 and Pos. 3 stored.

Das Lager der Kurbel, Pos. 2 , befindet sich außerhalb von Kurbel und Kettenrad. The camp of the crank, Pos. 2, is located outside of crank and sprocket.

Die Mindestabmessungen dieses Getriebes werden bei dieser Lageranordnung durch den Radius des Kettenrades, Pos. 2.1 , mitbestimmt. The minimum dimensions of this transmission, in this bearing arrangement by the radius of the chain wheel, Pos. 2.1, also determined. Die Achse der Hinterradschwinge, Pos. 5 , liegt zentrisch zur Achse der Kurbel, Pos. 2 . The axis of the rear wheel swing arm, Pos. 5 lies centrically to the axis of the crank, Pos. 2. Dadurch hat der Federweg der Hinterachse keinen Einfluß auf die Antriebs-Geometrie. Thus, the travel of the rear axle does not affect the drive geometry.

Die Lage des Getriebes zum Rahmen, Pos. 1 , die Abmessungen der Getriebeelemente sowie die Lage des Koppelpunktes am Kraftangriffspunkt ergeben sich nach den bekannten Regeln der Getriebesynthese bei der Vorgabe von Punktlagen für die Koppelkurve und den max. The location of the transmission to the frame, Pos. 1, the dimensions of the transmission elements and the position of the coupling point at the force application point result according to the known rules of the transmission assembly in the setting of point positions for the coupling curve and max. Hub. Hub.

Die gewählte Form der Koppel, Pos. 4 , ermöglicht die zentrische Eintragung der Antriebskraft F des Fußes in die Koppel. The chosen shape of the coupling, Pos. 4, allows the central registration of the driving force F of the foot in the coupling. Dadurch entfällt eine Beanspruchung der Koppel durch ein planmäßiges Torsionsmoment. This eliminates stress on the coupling by a scheduled torsional moment. Der Rahmen, Pos. 1 , kann auf ein torsionssteifes Mittelrohr reduziert werden. The frame, pos. 1, can be reduced to a torsion center tube.

Der Antrieb gibt bei einem vollständigen Hub von oben nach unten auf jeder Antriebsseite über einen Kurbelwinkel von ca. 255 Grad, wie in Bild 13 schraffiert dargestellt, ein positives Abtriebsmoment ab. The drive is in a full stroke from top to bottom on each drive side of a crank angle of about 255 degrees, as shown in Figure 13 hatched, a positive output torque from.

Dadurch überschneiden sich bei Parallelbetrieb die Antriebsmomente beider Antriebsseiten so, daß praktisch in jeder Kurbelstellung ein sehr hohes Abtriebsmoment wie z. Thereby, the driving torques of the two drive sides overlap in parallel operation so that substantially in each crank position a very high output torque such. B. für langsame Bergfahrt verfügbar ist. B. is available for slow ascent.

Bild 14 zeigt einen Fahrradantrieb für eine näherungsweise horizontale Richtung der Wirkungslinie der Antriebskraft. Figure 14 shows a bicycle drive for an approximately horizontal direction of the line of action of the driving force. Im Gestell, Pos. 2 , sind die Antriebs-Einheiten Pos. 1.1 und 1.2 gelagert. In the frame, Pos. 2, the drive units Pos. Stored 1.1 and 1.2.

Die Koppelkurve für den Kraftangriffspunkt ist strichpunktiert dargestellt. The coupling curve for the force application point shown in phantom.

Die Anzahl der Räder 3.1 und 3.2 , kann zwei bis vier betragen und ergibt sich aus dem jeweiligen Anwendungsfall. The number of wheels 3.1 and 3.2 may be from two to four, and results from the respective application.

Die Hinterradschwinge ist mit Federung und einem Federweg Alpha dargestellt. The rear swing arm is shown with springs and a spring travel Alpha.

Bild 6 zeigt einen Roller für eine näherungsweise vertikale Richtung der Wirkungslinie der Antriebskraft F mit einer Koppel, Pos. 4 , für die Aufnahme und Einleitung der Antriebskraft in die Schwinge Pos. 1 . Figure 6 shows a roller for an approximate vertical direction of the line of action of the driving force F with a coupling, Pos. 4, for the reception and introduction of the driving force in the rocker Pos. 1,.

Bild 7 zeigt den Ölstromerzeuger eines Hydraulikantriebes. Figure 7 shows the flow of oil producers in a hydraulic drive. Durch die Wahl eines kurzen Hebelarmes für den Antrieb des Hydraulikzylinders lassen sich als Voraussetzung für große Wirkungsgrade hohe Hydraulikdrücke erzeugen. By choosing a short lever arm to drive the hydraulic cylinder can generate high hydraulic pressures as a prerequisite for great efficiencies.

Durch den Wegfall mechanischer Übertragungsglieder können auch gelenkte Räder problemlos angetrieben werden. By eliminating mechanical transmission elements also steered wheels can be easily driven.

Beim Betrieb der Antriebs-Einheit ist wegen der Unsymmetrie des Antriebes eine Gewöhnung erforderlich. During operation of the drive unit due to the asymmetry of the drive habituation is required.

Claims (9)

  1. 1. Antriebs-Einheit für mechanisch sowie biomechanisch angetriebene Maschinen und Einrichtungen wie Fahrzeuge, Trainings- und Sportgeräte, Boote, Spielzeuge zur Umwandlung einer vorwiegend und vorzugsweise translatorischen Antriebsbewegung in eine rotatorische Abtriebsbewegung 1. Drive unit for mechanically and biomechanically driven machines and equipment such as vehicles, training and sports equipment, boats, toys for converting a predominantly and preferably translatory drive motion into a rotary output movement
    dadurch gekennzeichnet, characterized,
    daß die Antriebs-Einheit aus einem umlauffähigen Koppelgetriebe, vorzugsweise einer Viergelenk-Kette, wie in Bild 1 dargestellt, der sogenannten Schwingkurbel bzw. Schubkurbel, mit den Teilen wie in Bild 2 dargestellt, der that the drive unit consists of a negotiable linkage, preferably a four-bar chain, as shown in Figure 1, the so-called oscillating crank or crank mechanism, shown with the parts as shown in Figure 2, the
    • - Koppel, Pos. 1 , als Antriebsglied mit dem Koppelpunkt C und Koppelkurven, wie in Bild 4 dargestellt, als Angriffspunkt der Antriebskraft F, der - coupling, item 1, shown as the drive member to the coupling point C and coupling curves, as shown in Figure 4, as a point of the driving force F, the.
    • - Kurbel, Pos. 2 als Abtriebsglied mit angekoppeltem Antriebsrad, Pos. 2.1 , sowie der - crank, item 2 as a driven member with a coupled drive wheel, item 2.1, and the..
    • - Schwinge, Pos. 3 , im Extremfall ein Schieber der Schubkurbel, wie in Bild 5 dargestellt, als Führungsglied, - rocker, item 3, in the extreme case of a slider crank mechanism, as shown in Figure 5, as a guide member.
  2. zusammengesetzt ist, wobei die Kurbel in einem Punkt A des Gestells oder Rahmens gelagert ist und sich das Kurbel-Lager, Pos. L1, entweder zwischen Kurbel, Pos. 2 , und Antriebsrad, Pos. 2.1 , wie in Bild 2 dargestellt, oder außerhalb dieser Teile befindet und die Schwinge, Pos. 3 , in einem Punkt B des Gestells oder Rahmens gelagert ist und die Koppel, Pos. 1 , mit jeweils einem Lager an der Kurbel, Pos. 2 , und einem Lager an der Schwinge, Pos. 3 , gelagert ist und sich der Angriffspunkt der Antriebskraft F an einem bestimmten Punkt C auf der Koppel befindet, dessen Bahnkurve K wie in Bild 1 beispielhaft dargestellt, mit den Bahnkurventeilen K1 und K2 für die Bewegung in einer Richtung sowie für die Bewegung in der Gegenrichtung jeweils einen Endpunkt P1 und P2 hat, wobei der Angriffspunkt der Antriebskraft F so ausgebildet ist, daß er Antriebskräfte abweichend von der Hauptkraftrichtung und auch in Gegenrichtung aufnehmen kann. is assembled with the crank is mounted in a point A of the frame or the frame and the crank bearings, Pos. L1, either between the crank, Pos. 2, and the drive wheel, Pos. 2.1, as shown in Figure 2, or outside these parts is and the rocker, Pos. 3, mounted at a point B of the frame or the frame and the coupling, Pos. 1, each with a bearing at the crank, Pos. 2, and a bearing on the rocker, Pos. 3, is mounted and the point of application of the driving force F is at a point C on the coupler, whose track curve K as shown in figure 1 exemplified with the trajectory parts K1 and K2 for the movement in one direction and for the movement in the opposite direction in each case an end point P1 and P2 has, with the point of application of the driving force F so designed that it can receive driving forces deviating from the main direction of force and in the opposite direction.
  3. 2. Antriebs-Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 2. Drive unit according to claim 1, characterized in that
    daß die Antriebs-Einheit für eine Antriebsgarnitur mehrfach, vorwiegend doppelt angeordnet ist und zwischen den Antriebsgliedern der gekoppelten Antriebseinheiten eine beliebige Winkelverschiebung, bei zweifacher Anordnung, wie in Bild 1 gestrichelt dargestellt, vorwiegend um 180 Grad eingestellt ist. that the driving unit is arranged for a drive set multiple mainly doubly and between the drive members of the coupled drive units, any angular displacement, with two-fold arrangement, as shown in phantom in Figure 1, is predominantly adjusted to 180 degrees.
  4. 3. Antriebs-Einheiten nach Anspruch 1 und 2 für Fahrzeuge, wie Fahrräder und Fahrzeuge für Personenbeförderung und Beförderung von Nutzlasten, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurbeldrehpunkt A im Rahmen, Pos. 1 , wie in Bild 3 dargestellt, bei Hinterradfederung gleichzeitig der Drehpunkt der Hinterradschwinge, Pos. 3 , ist. 3. driving units according to claim 1 and 2 for vehicles such as bicycles and vehicles for passenger transport and transport of payloads, characterized in that the crank pivot point A in the frame, Pos. 1, as shown in Figure 3, in rear wheel suspension at the same time the pivot of the swingarm, Pos. 3.
  5. 4. Antriebs-Einheiten nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppel, Pos. 4 , wie in Bild 11 dargetellt, so geformt ist, daß bei Betätigung z. 4. Drive unit according to claim 1 to 3, characterized in that the coupling, Pos. 4 as dargetellt in Figure 11, is shaped so that upon actuation of z. B. durch die Fußkrafdt F die Antriebskraft zentrisch in die Koppel, Pos. 4 , eingeleitet wird. B. is centric, initiated by the Fußkrafdt F, the driving force in the coupling, pos. 4.
  6. 5. Antriebs-Einheiten nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an die Koppel, Pos. 1 , wie in Bild 6 dargestellt, weitere Koppelglieder einer kinematischen Kette, z. 5. Drive unit according to claim 1 to 4, characterized in that on the coupling, Pos. 1, as shown in Figure 6, further coupling links of a kinematic chain, eg. B. Pos. 4 , angelenkt sind, deren letztes Glied im Gestell gelagert ist und von denen ein Glied zur Aufnahme der Antriebskraft F ausgebildet ist. B. Pos. 4, are hinged, whose final element is mounted in the frame and is formed of which a member for receiving the driving force F.
  7. 6. Antriebs-Garnitur aus zwei Antriebs-Einheiten nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich das zu der jeweiligen Kurbel zugehörige Lager L1, wie in Bild 2 dargestellt, zwischen dieser Kurbel und dem Abtriebsrad befindet und der Rahmen an dieser Stelle zur Aufnahme des Abtriebsrades geteilt ist. 6. Drive set of two driving units according to claim 1 to 5, characterized in that, the corresponding to the respective crank bearing L1, as shown in Figure 2 is located between this crank and the driven wheel and the frame at this site recording of the driven wheel is divided.
  8. 7. Antriebs-Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheit aus einem Koppelgetriebe, vorzugsweise einer Viergelenk-Kette, wie in Bild 1 dargestellt, mit den Teilen, wie in Bild 7 dargestellt, der 7. Drive unit according to claim 1, characterized in that the drive unit consists of a linkage, preferably a four-bar chain, as shown in Figure 1, shown with the parts as shown in Figure 7, the
    • - Koppel, Pos. 1 , als Antriebsglied mit dem Koppelpunkt, Pos. 1.1 , und Koppelkurve K als Angriffspunkt der Antriebskraft F, der - coupling, Pos 1, as the drive member to the coupling point, item 1.1, and coupling curve K as a point of the driving force F, the..
    • - Kurbel, Pos. 2 , als Führungsglied, der - crank, item 2, as a guide member, the.
    • - Schwinge, Pos. 3 , als Abtriebsglied mit angekoppeltem Hydraulikzylinder, Pos. 4 , zur Ölstromerzeugung sowie - rocker, item 3, as the driven member with a coupled hydraulic cylinders, item 4, to the oil as well as power generation..
    • - einem oder mehreren Hydraulikomotoren als Ölstromverbraucher zum Radantrieb - one or more Hydraulikomotoren as an oil power consumers to the Wheel
  9. zusammengesetzt ist, wobei die Kurbel mit der Achse, Pos. 2.1 , die Schwinge mit der Achse 3.1 und der Hydraulikzylinder entweder in der Achse 2.1 oder in einer anderen Achse im Rahmen gelagert und die Hydraulikmotoren an jedem beliebigen Fahrzeug-Rad angebracht sind. is assembled with the crank with the axis, Pos. 2.1, the rocker with the axis 3.1 and the hydraulic cylinder mounted either in the axis 2.1 and in another axis in the frame and the hydraulic motors are attached to any vehicle wheel.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6213715B1 (en) * 1998-09-16 2001-04-10 Florida Institute Of Technology Fan structure having a spherical four-bar mechanism
WO2001005647A3 (en) * 1999-07-17 2001-07-12 Thomas William Wielkopolski Drive system
CN100572185C (en) 2008-05-04 2009-12-23 淮阴工学院 Four-link rod type transmission mechanism of bicycle
GB2469166A (en) * 2009-04-03 2010-10-06 Sung Hua Wang Bicycle drive mechanism
US9050498B2 (en) 2013-03-04 2015-06-09 Brunswick Corporation Exercise assemblies having foot pedal members that are movable along user defined paths
US9114275B2 (en) 2013-03-04 2015-08-25 Brunswick Corporation Exercise assemblies having crank members with limited rotation
US9138614B2 (en) 2013-03-04 2015-09-22 Brunswick Corporation Exercise assemblies having linear motion synchronizing mechanism
US9610475B1 (en) 2014-11-11 2017-04-04 Brunswick Corporation Linear motion synchronizing mechanism and exercise assemblies having linear motion synchronizing mechanism

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6213715B1 (en) * 1998-09-16 2001-04-10 Florida Institute Of Technology Fan structure having a spherical four-bar mechanism
WO2001005647A3 (en) * 1999-07-17 2001-07-12 Thomas William Wielkopolski Drive system
US6964424B2 (en) 1999-07-17 2005-11-15 Thomas William Wielkopolski Drive system
CN100572185C (en) 2008-05-04 2009-12-23 淮阴工学院 Four-link rod type transmission mechanism of bicycle
GB2469166A (en) * 2009-04-03 2010-10-06 Sung Hua Wang Bicycle drive mechanism
GB2469166B (en) * 2009-04-03 2011-03-02 Sung Hua Wang Driving mechanism and a bicycle using the same
US9050498B2 (en) 2013-03-04 2015-06-09 Brunswick Corporation Exercise assemblies having foot pedal members that are movable along user defined paths
US9114275B2 (en) 2013-03-04 2015-08-25 Brunswick Corporation Exercise assemblies having crank members with limited rotation
US9138614B2 (en) 2013-03-04 2015-09-22 Brunswick Corporation Exercise assemblies having linear motion synchronizing mechanism
US9283425B2 (en) 2013-03-04 2016-03-15 Brunswick Corporation Exercise assemblies having foot pedal members that are movable along user defined paths
US9610475B1 (en) 2014-11-11 2017-04-04 Brunswick Corporation Linear motion synchronizing mechanism and exercise assemblies having linear motion synchronizing mechanism

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