DE9200880U1 - Mehrrädriges Fahrzeug, insbesondere Fahrrad - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug der dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechenden Art.

Ein solches Fahrzeug in Gestalt eines Fahrrades ist Gegenstand des nicht veröffentlichten DE-GM 91 10 207. Dort ist der mechanische Energiespeicher als Feder ausgestaltet, die am Hinterrad oder am unteren Teil des Rahmens mit einem zweiarmigen Hebel die Energie aufnimmt und wieder abgibt. Ein angenehmes Fahren auf diesem Fahrrad ist möglich, weil in der kraftarmen Rückholphase das Wiederhochbringen der Pedale unterstützt wird.

Aus dem ebenfalls nicht vorveröffentlichten DE-GM 91 10 206 geht weiterhin ein Fahrzeug hervor, bei dem eine auf den Lenker ausgeübte Armkraft zusätzlich zum Antrieb verwendet wird, dennoch die Lenkraddrehung getreu auf die Vorderradgabel übertragen und eine Änderung des Radstandes oder der Fahrgeometrie vermieden wird. Die in den DE-GM 91 10 206 und DE-GM 91 10 207 beschriebenen Fahrzeuge zeigen zwar bereits einen erheblichen Effekt im Hinblick auf

die gegenüber herkömmlichen Fahrzeugen erhöhte Gleichmässigkeit der Krafteinwirkung und einen verbesserten Wirkungsgrad, doch sind sie konstruktiv im Sinne einer vereinfachten Ausführung noch entwicklungsfähig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Fahrzeug unter Erhaltung des Antriebs durch Fußkraft und Armkraft im Zusammenwirken mit einem Energiespeicher möglichst einfach und betriebssicher auszugestalten.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 wiedergegebene Erfindung gelöst.

Der Grundgedanke der Erfindung liegt darin, daß der Energiespeicher an dem neigbaren Lenker oder einem mit dem Lenker in Wirkverbindung stehenden Teil angreift und auf der anderen Seite am Rahmen befestigt ist. Auf diese Weise bleibt die Ausführung im Bereich der Hinterradlagerung wie bei eime herkömmlichen Fahrrad. Ebenso soll der Fußantrieb in der üblichen Weise durch einsinnig umlaufende Pedale erfolgen.

Der Energiespeicher soll bevorzugt im Bereich des vorderen Teils des Rahmens angeordnet sein (Anspruch 2) und insbesondere im Innern des Rahmens (Anspruch 3), wo die Baugruppe am wenigsten stört und nicht über den normalen Umriß des Rahmens hinausgreift.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Energiespeicher ein linearer mechanischer Energiespeicher (Anspruch 4), der geradlinig zusammengedrückt oder auseinandergezogen werden kann, insbesondere eine Feder (Anspruch 5), die z. B. als Schraubendruck- oder -zugfeder, aber auch als Gasdruckfeder oder in ähnlicher Weise ausgebildet sein kann.

In Anspruch 6 ist ein Ausführungsbeispiel wiedergegeben, bei dem der Armantrieb unter Neigung des Lenkers um die Querachse über eine Pleuelstange auf eine mit der Tretkurbel drehverbundene zusätzliche Kurbel übertragen

Diese Kurbel kann gemäß Anspruch 7 in die Tretkurbel integriert oder aber gemäß Anspruch 8 auf einer zusätzlichen Lagerachse gelagert sein, von der eine Drehübertragung zur Tretkurbel vorgesehen ist.

Alternative Ausführungsmöglichkeiten des Angriffs der Pleuelstange an dem neigbaren Lenker sind Gegenstand der Ansprüche 9 bis 11.

Alternative Möglichkeiten des direkten Angriffs des Energiespeichers an dem neigbaren Lenker sind in den Ansprüchen 12 und 13 wiedergegeben, während in Anspruch 14 eine mehr indirekte Wirkungsverbindung über den Zwischenhebel, die zusätzliche Kurbel auf der Tretkurbel und die beiden Pleuelstangen beschrieben ist.

Die letztere Ausführungsform ist insofern wichtig und zweckmäßig, weil sie eine besonders kompakte Ausführung der Energiespeicheranordnung beinhaltet, die keine wesentlichen Eingriffe in die sonstige Konstruktion eines Fahrrades notwendig macht.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 15 ergibt eine Sitzposition, bei der die Beine nicht überwiegend vertikal nach unten, sondern schräg nach vorne wirken.

Während beim normalen Fahrrad mit überwiegend nach unten gerichteter Beinkraft das Gewicht des Fahrers die Gegenkraft liefert, empfiehlt es sich, bei der nach vorn gestreckten Beinhaltung ein gesondertes Widerlager in Gestalt einer rückwärtigen Lehne zu schaffen (Anspruch 16), die im Prinzip die Ausübung noch größerer Beinkräfte ermöglicht.

Da hierbei die richtige Abstimmung es Abstandes zwischen der rückwärtigen Lehne und der Tretkurbel auf die Beinmaße des Fahrers wesentlich ist, empfiehlt sich gemäß Anspruch 17 eine Verstellbarkeit des Sitzes.

Die Tretkurbel soll gemäß einem Merkmal der Erfin-

dung eine kontinuierliche Drehung ausführen, wie sie dem üblichen Fahrradantrieb entspricht. Dies kann entweder so geschehen, daß mit beiden Füßen im Gleichtakt getreten wird (Anspruch 18), daß, was gewisse Vorteile bei der Überwindung von Totpunkten haben kann, die Pedale wenig gegeneinander versetzt sind (Anspruch 19) oder daß in der herkömmlichen Weise die Pedale jeweils um 180° zueinander versetzt sind (Anspruch 20).

Die beiden Antriebe über die Drehung der Tretkurbel und die Neigung des Lenkers sollten zweckmäßig eine gegenseitige Abstimmung dahingehend aufweisen, daß nicht beide gleichzeitig an einem Totpunkt ankommen. Hierzu ist die Ausgestaltung nach Anspruch 21 hilfreich, die sicherstellt, daß das Gesamtsystem des Antriebs frei von Totpunkten bleibt.

Die Erfindung wird zwar an Fahrrädern erläutert, ist jedoch ebenso auf Fahrzeuge mit mehr als zwei Rädern anwendbar, die durch menschliche Arm- und Beinkraft antreibbar sind.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch und nicht maßstäblich dargestellt.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels in perspektivischer Sicht;

Fig. 3 zeigt die Tretkurbel dieses Ausführungsbeispiels mit einer zusätzlichen Kette und zwei zusätzlichen Kettenrädern;

Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht eines dritten Ausführungsbeispiels mit halbliegender Position des Fahrers;

Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht einer vierten Ausführungsform;

Fig. 6 zeigt den Lenkkopfbereich der Ausführungsform nach Fig. 5 in vergrößerter perspektivischer Darstellung;

Fig. 7 zeigt perspektivisch die Tretkurbel dieser Ausführungsform;

Fig. 8 ist eine Seitenansicht des Energiespeichers und seiner Antriebsverbindung zur Tretkurbel;

Fig. 9 bis 12 geben die Phasenbeziehungen des Antriebs während eines Umlaufs der Tretkurbel wieder.

Das in Fig. 1 als Ganzes mit 500 bezeichnete Ausführungsbeispiel stellt ein Fahrrad mit einem Vorderrad 1 und einem Hinterrad 2 dar. Das Vorderrad 1 ist in der üblichen Weise auf einer Vorderradachse 3 in einer Vorderradgabel 4 gelagert, die mit einem am Steg der Vorderradgabel 4 angebrachten, die Richtung der Gabelschenkel im wesentlichen fortsetzenden Gabelzapfen 5 in einem Lenkkopf 6 gelagert ist, der als den Gabelzapfen 5 umgebender Rohrabschnitt ausgebildet ist, an dessen oberen und unterem Ende Kugellager zur schwenkbaren Abstützung der Vorderradgabel 4 um eine in Fahrtrichtung nach unten und vorn geneigte Lenkachse 9 vorgesehen sind.

Der Lenkkopf 6 ist fest am vorderen Ende eines im wesentlichen ebenen, in der Fahrtstellung aufrechten Rahmens 10 angeordnet, der aus Rohrmaterial mit den aus der Zeichnung ersichtlichen Umrissen zusammengefügt ist oder aus einem solchen flachen aufrecht stehenden Kastenbauteil aus Blech oder aus einem faserverstärkten Kunststoff besteht. In dem Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen üblichen Fünfeckrahmen mit einem diagonalen , vom Sitz 12 zum Lager der Tretkurbel 201 führenden Rohr 11, in welchem oben das den Sitz 12 tragende Sitzrohr 11 verstellbar und festklemmbar eingeschoben werden kann.

Am hinteren Ende des Rahmens 10 ist auf einer Hinterradachse 13 das Hinterrad 2 gelagert, welches über eine Kette 34 von einem mit der Tretkurbel 201 verbundenen Kettenrad 37 angetrieben ist. Die Hinterradachse 13 und die Vorderradachse 3 sind also durch den Rahmen 10 miteinander in einer Weise verbunden, die dem üblichen Fahrrad entspricht und das von daher gewohnte Lenkverhalten ergibt.

An dem aus dem oberen Ende des Lenkkopfes 6 herausragenden Ende des Gabelzapfens 5 ist ein in Fig. 1 als Ganzes mit 20 bezeichnetes Kardangelelnk angebracht, welches anderends mit dem den Lenkerkopf 16 durchsetzenden Lenkerzapfen 15 verbunden ist. Der Lenkerzapfen 15, der Teil des als Ganzen mit 21 bezeichneten Lenkers ist, der am oberen Ende die nach beiden Seiten ausladenden Lenkergriffe trägt, ist im Lenkerkopf 16 in an dessen oberen bzw. unterem Ende angeordneten Kugellagern 17, 18 um eine Lenkerachse 19 schwenkbar gelagert.

Eine Verschwenkung des Lenkerzapfens 15 mittels der Griffe um die Achse 19 wird über das Kardangelenk 20 in eine entsprechende Verschwenkung der Gabel 4 um die Lenkachse 9 übertragen.

Der Lenkerkopf 16 ist an dem Rahmen 10 um eine Querachse 22 schwenkbar. Mit dem Lenkerkopf 16 ist ein Hebel 23 starr verbunden, der über die Querachse 22 nach unten ragt und diesen leicht nach vorn abgewinkelt (Fig. 1,3) oder im wesentlichen fluchtend (Fig. 49 fortsetzt. An einem Gelenk 24 am unteren Ende des Hebels 23 ist eine Pleuelstange 25 angelenkt, die zu der als Ganzes mit bezeichneten Tretkurbel führt, die am Rahmen 10 gelagert ist und außen an Tretkurbelarmen 92 die Pedale 200 bzw. 200' trägt. In der Wiedergabe der Fig. 2 sind die Pedale 200, 200* gleichgerichtet, in der Wiedergabe der Fig. 1 ist gestrichelt angedeutet, daß die Pedale auch in der üblichen Weise um 180° versetzt angeordnet sein können. In beiden Fällen führt die Tretkurbel 201 eine einsinnig drehende Bewegung aus. Die Tretkurbel 201 ist auf zwei Kugellagern an den wzischen den Pedalen 200, 200' gelegenen Achsteilen 221 am Rahmen 10 gelagert und weist in der Mitte zwischen den Achsteilen 221 eine kleine Kurbel 210 mit einem Achsteil 220 auf, an dem die Pleuelstange 25 angreift. Die Tretkurbel 201 wird also durch den Fußangriff an den Pedalen 200, 200' und zusätzlich durch den an der Kurbel 210 übertragenen Armangriff an dem Lenker

in Drehung versetzt.

Zwischen dem Lenkerkopf 16 an einer oberhalb der Querachse 22 gelegenen Stelle und dem oberen Rohr 211 des Rahmens 10 greift ein Energiespeicher 206 an, der als Schraubenzugfeder 208 ausgebildet ist und bei der Verschwenkung des Lenkers 21 um die Querachse 22 aus der in den Fig. 1 und 3 hinteren in die vordere Grenzposition gespannt wird. Bei der Rückbewegung des Lenkers 21 gibt die Feder 208 die gespeicherte elastische Energie wieder ab und unterstützt die Rückbewegung bzw. die Weiterdrehung der Tretkurbel 201. Die Anordnung ist so getroffen, daß diese Wirkung im Bereich des Totpunktes der Tretkurbel 201 zu spüren ist und diesen zu überwinden hilft.

In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, als Ganzes mit 600 bezeichnet, bei dem eine verkürzte Pleuelstange 25 an einer außermittigen Stelle eines Kettenrades 203 oder einer damit verbundenen Kurbel 215 angreift. Das Kettenrad 203 liegt in einer zum Kettenrad 37 parallelen Ebene und ist auf einer zusätzlichen Lagerachse 205 etwa in der Mitte des unteren, vorderen Holms 212 des Rahmens 10 angebracht. Das Kettenrad 203 überträgt mit Hilfe einer Kette 204 die Bewegungen des Lenkerkopfes 16 um die Querachse 22 und der energiespeichernden Feder 206 auf ein weiteres Zahnrad 203', das gleichachsig zum Kettenrad 37 bzw. zur Tretlagerachse 209 auf dieser gelagert und mit der Tretkurbel 201 drehverbunden ist. Die Verbindung des Fußantriebes und der Kombination aus Armantrieb und Federkraft geschieht also durch die weitere Kette 204. Die beiden Zahnräder 203 und 203' haben im Ausführungsbeispiel sowohl gleichen Durchmesser als auch gleiche Zahnzahl , so daß sich ein Übersetzungsverhältnis 1:1 ergibt und die Phasenbeziehung zwischen der Lenkerneigung und der Tretkurbelumdrehung konstant bleibt.

Fig. 4 zeigt ein als Ganzes mit 700 bezeichnetes

Fahrrad, das sich vom Fahrrad 500 durch eine halbliegende Positionierung des Fahrers und die Ausbildung des Rahmens 10 als Kastenrahmen aus Kunststoff oder Blech unterscheidet. Am Sitz 12 ist mit einem gebogenen Rohr 212 eine Rückenlehne 208 angebracht. Die Verbindungslinie 207 des Sitzes 12 und der Achse der Tretkurbel 201 ist in diesem Ausführungsbeispiel in einem Winkel 224 von ca. 40° gegenüber der Horizontalen 225 geneigt. Die Tretkurbel 201 liegt weit vorn, etwa im vorderen Viertel des Rahmens Die Kraft wird somit schräg nach unten aufgebracht und durch die Rückenlehne 208 abgefangen. Diese Abstützung ermöglicht wesentlich mehr Kraftaufbringung auf die Pedale 200, was sinnvoll ist, da jeweils beide Beine gleichzeitig im Einsatz sind. Es ist keine Kraftbegrenzung durch das Körpergewicht mehr gegeben.

Der Energiespeicher 206 ist in Fig. 4 wieder als Schraubenzugfeder 208 ausgebildet und verlauft in diesem Fall von der oberen Begrenzung 211 , die hier durch die obere Wandung des Kastenrahmens gegeben ist, schräg nach vorn und unten und greift an einer unterhalb der Querachse 22 gelegenen Stelle nahe dem unteren Ende des Hebels 23 an. Sie wirkt mit der Neigbewegung des Lenkers 21 um die Querachse 22 in sinngemäß entsprechender Weise zusammen wie in den anderen Fällen, wobei die kräftefreie Stellung des Lenkers 21 hier jedoch die vordere Grenzposition ist.

Ein nicht dargestelltes weiteres Ausführungsbeispiel ist die Kombination der Fahrzeuge 600 und 700, bei dem aosl die halbliegende Positionierung des Fahrers mit der Rückenlehne 208 und die zusätzlichen Kettenräder 203, 203' mit der weiteren Kette 204 kombiniert sind. Ein solches Fahrrad wurde bereits gebaut. Fahrversuche zeigen gute und bequeme Fahreigenschaften.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in Fig. 5 als

Ganzes mit 800 bezeichnet. Dieses Ausführungsbeispiel
weist ebenfalls eine flach nach vorn weisende Kraftrichtung der Beine auf und vereinigt die gesamte Energiespeicher- und Antriebsanordnung in einer kompakten Baueinheit dicht hinter dem Lenkkopf 6 etwa im vorderen Drittel des Rahmens 10. Dieser ähnelt in seinem Umriß dem Fünfeckrahmen, ist jedoch gegenüber der üblichen Konfiguration etwas in die Länge gezogen. Das obere Rahmenrohr 211 führt vom oberen Ende des Lenkkopfes 6 nicht zum Sitz 12, sondern
nach unten zur Hinterradachse 13.

Eine Schraubenzugfeder 208 ist im Innern des Rahmens 10 etwa parallel zu dem Lenkkopf 6 diesem benachbart mit einem Ende an dem unteren Rahmenrohr 96 angebracht. Die
Schraubenzugfeder 208 greift andererseits nicht direkt
am Lenker 21, sondern ara freien Ende eines Hebelarms
eines gestreckten, etwa horizontalen zweiarmigen Zwischenhebels 87 an, der in der Mitte an einem an die Unterseite des oberen Rahmenrohrs 211 angeordneten Lagerbock 88 ym
eine horizontale, in Querrichtung der Rahmenebene verlaufende Lagerachse 89 schwenkbar gelagert ist. An dem
zum Hinterrad 2 weisenden freien Ende des anderen Hebelarms ist eine Pleuelstange 83 angelenkt, die mit der als Ganzes mit 210 bezeichneten, in die Tretkurbel 201 integrierten Kurbel verbunden ist, die die Kurbelarme 94 aufweist, wie besonders aus Fig. 7 zu sehen ist. Ferner
greift an der Kurbel 210 die Pleuelstange 81 an, die mit dem Lenker 21 verbunden ist. Die Verbindung des Energiespeichers 206 mit dem Lenker 21 ist über die angegebenen Elemente indirekt gegeben.

Die Tretkurbelachse 209 ist etwa so hoch gelegen,
wie die Hinterradachse 13, die Lagerachse 89 mit Abstand darüber vorgesehen. Der Sitz 12 mit der Rückenlehne 208
von der hinteren oberen Ecke des Rahmens zum Tretkurbellager fuhrenden Rohr 85 auf einem Träger 86 an einer Muffe 84 verschiebbar angebracht. Es ergibt sich so eine Sitzposition mit schräg nach vorn weisender Beinhaltung von
etwa 35°-60° zur Waagerechten, je nach Pedalstellung.

Der Lenkkopfbereich des Fahrrades 800 ist in Fig. 6 noch einmal vergrößert wiedergegeben. An dem Lenkkopf 6 ist eine nach oben gerichtete Lagergabel angebracht, deren Schenkel 3 , 41 an den freien Enden Neigungslager 42 tragen, an denen der Lenkerkopf 16 mit dem darin drehbaren Lenkerzapfen 15 gelagert ist. An dem Lenkerkopf ist eine Lenkergabel vorgesehen, deren Schenkel 43, 45 nach unten weisen und mit ihren gabelig ausgebildeten Enden an den Neigungslagern 42 gelagert sind. An der Rückseite des Lenkerkopfes 16 ist mit dem Rohrabschnitt 71 der Ansatz gebildet, an dessen unterer Ecke 73 die Pleuelstange 81 angreift, die die Neigungsbewegung des Lenkerkopfes 16 weiterleitet.

Der Gabelzapfen 5 und der Lenkerzapfen 15 sind durch ein als Ganzes mit 20 bezeichnetes Kardangelenk miteinander verbunden, dessen Mittelpunkt auf der durch die Neifungslager 42 bestimmten Neigungs-Querachse 22 liegt. In der gezeichneten Stellung fluchten der Gabelzapfen und der Lenkerzapfen 15 miteinander. Bei einer Neigung des Lenkers bzw. des Lenkerkopfes 16 bilden der Gabelzapfen 5 und der Lenkerzapfen 15 einen kleinen Winkel miteinander. Die Lenkbewegung des Lenkers 21 wird über den Lenkerzapfen 15 und das Kardangelenk 20 winkelgetreu auf den Gabelzapfen 5 und damit auf die Gabel 4 übertragen. Das Kardangelenk 20 findet in dem Raum zwischen den Schenkeln 39,41 bzw. 43,45 Platz.

Die Tretkurbel 201 des Fahrrades 800 ist in Fig. 7 noch einmal separat dargestellt. Sie weist in der Mitte eine gekröpfte Kurbel 210 mit den Kurbelarmen 94,94 auf. An der Kurbel 210 greifen die Pleuelstangen 81, 83 an. Zu beiden Seiten der gekröpften Kurbel 210 befinden sich Lager 97, mit denen die Tretkurbel 201 am Rahmen 10 gelagert ist. Außenseitig der Lager 97 sind die beiden Tretkurbelarme 92 angebracht, die an ihren freien Enden

die um eine Querachse drehbaren Pedale 200 tragen.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel weisen die Tretkurbelarmeßin die gleiche Richtung. Sie können aber auch um einen geringen Winkel von unterhalb 30° gegeneinander versetzt sein. Schließlich ist es auch möglich, die Tretkurbelarme 92 in der herkömmlichen Weise um 180° gegeneinander zu versetzen.

Die Kurbel 210 und die Tretkurbelarme 92 sind zwar drehfest miteinander verbunden, jedoch ebenfalls gegeneinander versetzt. Wenn die Kurbelarme 94 der Kurbel 210 gemäß Fig. 7 vertikal nach oben weisen, stehen die Tretkurbelarme 92 um etwa 20° - 30° nach vorne, also gemäß den Ansichten der Fig. 5 und 7 entgegen dem Uhrzeigersinn versetzt.

Wie aus Fig. 7 ersichtlich, ist zwischen einem Kurbelarm 94 und dem benachbarten Lager 97 der Tretkurbel das Kettenrad 37 angebracht, welches über die Kette 95 auf das Hinterrad 2 wirkt.

In Fig. 8 ist das Zusammenwirken des Energiespeichers 206 in Gestalt einer Schraubenzugfeder 208 mit der Tretkurbel 201 noch einmal separat illustriert. Die Pleuelstange 83 greift an dem um eine etwa horizontale Mittellage um die Lagerachse 89 und niederschwenkbaren Zwischenhebel 87 an. Am anderen Ende ist die Pleuelstange 23 an der Kurbel 210 gelagert, die bei ihrem Umlauf um die Achse 209 der Tretkurbel 201 die Pleuelstange 83 und den Zwischenhebel 87 aus der ausgezogen wiedergegebenen einen Grenzstellung bis in die gestrichelt wiedergegebene andere Grenzstellung mitnimmt.

Der Zwischenhebel 87 ist als im wesentlichen gestreckter zweiarmiger Hebel ausgebildet. Während die Pleuelstange 83 an dem freien Ende des einen Hebelarms angreift, ist mit dem freien Ende des anderen Hebelarms die Schraubenzugfeder 208 verbunden, die bei 213 an dem

unteren Rahmenrohr 96 (Fig. 5) festgelegt ist. Die Schraubenzugfeder 208 bildet den Energiespeicher 206. Beim Übergang aus dem ausgezogen dargestellten Zustand in den gedehnten, gestrichelt dargestellten Zustand der Schraubenzugfeder 208, speichert diese Federenergie, die freiwird und genutzt werden kann, wenn sich die Schraubenzugfeder wieder zusammenzieht.

Der Bewegungsablauf der Antriebsraechanik ist in den Fig. 9 bis 12 in vier Phasen dargestellt. Die Tretkurbel 201 mit den Tretkurbelarmen 92 und den daran gelagerten Pedalen sowie die kleinere Kurbel 210, deren Kurbelausladung in dem Ausführungsbeispiel etwa 1/3 der Länge der Tretkurbelarme 92 beträgt, drehen sich gemäß der Zeichnung entgegen dem Uhrzeigersinn. Die Lagerachse der Pedale 200 legt den größeren strichpunktiert wiedergegebenen Kreis zurück, die Anlenkstelle der Pleuelstange 83 an der Kurbel 210 den kleineren strichpunktierten Kreis.

In der ersten Phase nach Fig. 9 stehen die Tretkurbelarme 92 etwa vertikal nach oben, die in einem Winkel von etwa 30° nachfolgende Kurbel 210 fluchtet noch nicht mit der Pleuelstange 81. Die den Energiespeicher 206 bildende Schraubenzugfeder ist fast ganz zusammengezogen. Der Lenker mit dem Lenkerkopf 16 hat fast seine vordere Grenzstellung, die strichpunktiert angedeutet ist, erreicht, bewegt sich aber noch im Sinn des Pfeils nach vorne. Der Angriff der Beine des Fahrers an dem Pedal

200 erzeugt das maximale Drehmoment auf die Tretkurbel

In der zweiten Phase nach Fig. 10 hat sich die Tretkurbel 201 etwa um 90° weitergedreht. Die Drehmomentausübung auf die Tretkurbelarme 92 ist durch die Winkelstellung und den dadurch verringerten Drehmomentenarm schwächer geworden. Der Zwischenhebel 87 ist durch die Pleuelstange 83 nach untengezogen worden und hat sich also im Uhrzeigersinn verschwenkt und die Schraubenzugfeder schon teilweise auseinandergezogen. Die Drehung der Tret-

kurbel in dem durch den Pfeil angedeuteten Uhrzeigersinn wird in dieser Phase dadurch unterstützt, daß der Fahrer den Lenker an sich zieht und damit den Lenkerkopf 16 in der durch den Pfeil angedeuteten Weise verschwenkt, was durch die Pleuelstange 81 auf die Kurbel 210 und damit auf die Tretkurbel 201 übertragen wird. In der dritten Phase nach Fig. 11 hat sich die Tretkurbel 210 wiederum um etwa 80° weitergedreht, und es steht der Lenker bzw. der Lenkerkopf 16 kurz vor seiner gestrichelt angedeuteten hinteren Grenzstellung. Die Kurbel 210 und die Pleuelstange 83 liegen in der gleichen Richtung. Wenn die Drehung noch etwas weitergeht, wird die fluchtende Stellung der Kurbel 210 und der Pleuelstange 83 überschritten und entspannt sich die Schraubenzugfeder 208, wobei die ausgeübte Kraft in ein Drehmoment im angedeuteten Uhrzeigersinn umgesetzt wird. Die den Energiespeicher 206 bildende Schraubenzugfeder 208 unterstützt also die Weiterbewegung der Tretkurbel 201 in einer Phase, in der der Fahrer die Beine anzieht und normalerweise kein Drehmoment ausüben kann.

In der vierten Phase nach Fig. 12 hat sich die Tretkurbel 201 wieder etwa 120° weitergedreht und ist die Schraubenzugfeder 208 schon teilweise zusammengezogen. Die Zugkraft der Schraubenzugfeder 208 ist jetzt zwar nicht mehr so groß, wirkt aber mit einem Hebelarm auf die Tretkurbel 201, der praktisch der Ausladung der Kurbel 210 entspricht, weil diese und die Pleuelstange 83 etwa in einem rechten Winkel stehen. Es ist also noch genügend Drehmoment vorhanden, um das Anheben der Beine in der letzten Phase der Drehung, wenn die Tretkurbelarme 92 wieder nach oben gelangen, zu unterstützen. Bei Fortsetzung der Bewegung gelangt die Anordnung wieder in den Zustand der Fig. 9.

Claims (21)

1. Mehrrädriges Fahrzeug, insbesondere Fahrrad mit einem im wesentlichen ebenen aufrechten Rahmen, mit einem auf dem Rahmen angeordneten Sitz, mit einer an dem Rahmen gelagerten Hinterradanordnung und einer an dem Rahmen gelagerten, durch Schwenken um eine aufrechte Achse in einem gegenüber dem Rahmen feststehenden Lenkkopf lenkbaren Vorderradanordnung, mit einer an dem Rahmen gelagerten Tretkurbel, mit einer ersten Antriebsverbindung zur Übertragung des durch die auf die Pedale der Tretkurbel ausgeübte Fußkraft erzeugten Drehmoments auf die Hinterradanordnung ,

mit einem an dem Rahmen um eine aufrechte Achse zur Lenkung der Vorderradanordnung in einem Lenkerkopf schwenkbaren und um eine Querachse neigbaren Lenker, der mit der Vorderradanordnung über ein Winkelgelenk verbunden ist, dessen Mittelpunkt auf der Querachse liegt und welches eine Drehung des Lenkers um die Lenkerachse eindeutig in eine Drehung der Vorderradgabel um die Lenkerachse umsetzt,

mit einer mit der ersten Antriebsverbindung gekop-

pelten zweiten Antreibsverbindung zur übertragung des durch auf den Lenker ausgeübte Armkraft erzeugten Neigungs-Drehmoments auf die Hinterradanordnung

und mit einem mechanischen Energiespeicher, der bei jedem Pedalzyklus beim Niedertreten mindestens eines Pedals (30) aufladbar ist und die gespeicherte mechanische Energie bei jedem Pedalzyklus in der Rückholphase an die Antriebs-verbindung abgibt,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Energiespeicher (206) zwischen dem Lenker

(21) und dem Rahmen angreift und ein Drehmoment um die Querachse (22) erzeugt

und daß die Tretkurbel (201 ) eine einsinnig umlaufende Bewegung ausführt.

2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiespeicher (206) im Bereich des vorderen Teils des Rahmens (10) angeordnet ist.

3. Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiespeicher (206) im Innern des Rahmens (10) zwischen dessen oberer und unterer Begrenzung angeordnet ist.

4. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiespeicher (206) ein linearer mechanischer Energiespeicher ist.

5. Fahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiespeicher (206) eine Feder ist.

6. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,

daß die Kopplung von erster und zweiter Antriebsverbindung mittels einer Pleuelstange (25) erfolgt, die einenends an dem neigbaren Lenker (21) außerhalb der Querachse

(22) und anderenends an einer mit der Tretkurbel (201)

drehverbundenen Kurbel (210, 215) angreift.

7. Fahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbel (210) koaxial zur Tretkurbel (201) direkt mit dieser verbunden ist.

8. Fahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbel (215) auf einer zusätzlichen Lagerachse (205) zwischen der Querachse (22) und der Tretkurbel (201) angeordnet und über eine Drehübertragung (203, 204, 203") mit einem Übersetzungsverhältnis von 1:1 mit der Tretkurbel (201) drehverbunden ist.

9. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet,

daß mit dem Lenkerkopf (16) ein über die Querachse (22) nach unten hinausreichender Arm (23) starr verbunden ist, an dessen freiem Ende die Pleuelstange (25) angreift.

10. Fahrzeug nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Pleuelstange (81 ) an dem oberhalb der Querachse gelegenen Teil des Lenkers (21) angreift.

11. Fahrzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß an dem oberhalb der Querachse (22) gelegenen Teil des Lenkers (21) ein rückwärtiger Ansatz (71, 72) vorgesehen ist, an dessen unterem hinteren Ende (73) die Pleuelstange (81) angreift.

12. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,

daß der Energiespeicher (206) zwischen dem oberhalb der Querachse (22) gelegenen Teil des Lenkkopfes (16) und der oberen Begrenzung (211) des Rahmens (10) angreift.

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13. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,

daß der Energiespeicher (206) zwischen dem Arm (23) des Lenkers (21) und der oberen Begrenzung (211) des Rahmens (10) angreift.

14. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,

daß der Energiespeicher (206) im vorderen Bereich des Rahmens (10) zwischen dem einen freiem Ende eines an der oberen Begrenzung (211) des Rahmens (10) gelagerten zweiarmigen Zwischenhebels (87) und der unteren Begrenzung (96) des Rahmens (10) angreift und das andere freie Ende des zweiarmigen Zwischenhebels (87) über eine Pleuelstange (83) mit der auf der Tretkurbel (201) drehfesten Kurbel (210) verbunden ist.

15. Fahrzeug nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Sitz (12) und die Tretkurbelachse (209) verlaufende Linie (207) einen Winkel (224) zur Horizontalen (225) von 30° bis 45° einnimmt.

16. Fahrzeug nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitz (12) eine Rückenlehne (208) aufweist.

17. Fahrzeug nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitz (12) mit der Rückenlehne (208) längs einer gegen die Tretkurbel (201) gerichteten schrägen Führung am Rahmen (10) verstellbar ist.

18. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet,

daß die Tretkurbelarme (92) in die gleiche Richtung weisen und das Drehmoment der Tretkurbel (201 ) durch gleichphasige Bewegung beider Füße erzeugbar ist.

19. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet,

daß die Tretkurbelarme (92) gegeneinander in einem Winkel bis etwa 30° leicht versetzt sind und das Drehmoment der Tretkurbel (201) durch im wesentlichen gleichphasige Bewegung beider Füße erzeugbar ist.

20. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet,

daß die Tretkurbelarme (92) in einander entgegengesetzte Richtungen weisen und das Drehmoment der Tretkurbel (201) durch gegenphasige Bewegung beider Füße erzeugbar ist.

21. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet,

daß die Phasenbeziehung zwischen erster und zweiter Antriebsverbindung so eingestellt ist,

daß bei vorderster, totpunktartiger Stellung des Lenkers (21) die Stellung der Pedale (200) um 10 - 20 Grad in Umlaufrichtung über die oberste Stellung der Pedale (200) hinausgeht.