NL1028934C2

NL1028934C2 - Hand propelled vehicle, e.g. reclining bicycle or wheelchair, has handle connected to transmission cable extending around drive rolls mounted on drive axle via one way couplings

Info

Publication number: NL1028934C2
Application number: NL1028934A
Authority: NL
Inventors: Albert Moors
Original assignee: Albert Moors
Priority date: 2005-05-02
Filing date: 2005-05-02
Publication date: 2006-11-03

Abstract

The transmission comprises a cable (3) which is connected to the handle (1) and comprises a first part extending around a drive roll (5) mounted on the drive axle (9) via a one-way coupling and a second part extending around a guide roll (6) and a drive roll (7) mounted on the drive axle via a one-way coupling. The vehicle has at least one handle which can be pivoted backwards and forwards.

Description

Door middel van handkracht voortbewogen voertuigVehicle propelled by hand

De uitvinding heeft betrekking op een voertuig dat door middel van handkracht 5 kan worden voortbewogen, zoals een ligfiets, rolstoel of dergelijke, welk voertuig tenminste één handle heeft die rond een as draaibaar heen en weer kan worden bewogen, een overbrengingsmechanisme en een aandrijfas die mechanisch gekoppeld is met tenminste een van de wielen van het voertuig.The invention relates to a vehicle that can be moved by hand force, such as a recumbent, wheelchair or the like, which vehicle has at least one handle that can be rotated back and forth about an axis, a transmission mechanism and a drive shaft which is mechanically is coupled to at least one of the wheels of the vehicle.

10 Een dergelijk voertuig is bekend uit het Nederlandse octrooischrift 1 009 960.Such a vehicle is known from Dutch patent specification 1 009 960.

Bij dit bekend voertuig wordt de beweging van de handle tijdens een deel van de beweging in dit geval de trekslag omgezet in een draaiende beweging van een van de wielen van het voertuig, terwijl de terugslag slechts dient voor het 15 terugbrengen van de handle naar de beginstand. Het probleem hierbij is dat i slechts gedurende de helft van de tijd kracht wordt overgebracht op het aandrijfwiel. Hierdoor is de te behalen snelheid van een dergelijk voertuig beperkt en is in het algemeen het voertuig niet geschikt voor gebruik in een heuvelachtige omgeving. Dit geeft nog meer problemen wanneer een dergelijk 20 voertuig wordt gebruikt door mensen met een lichamelijke handicap, in het bijzonder met een handicap in hun benen. Wanneer onvoldoende snelheid wordt gerealiseerd dreigt het voertuig stil te vallen waardoor de gehandicapte in een moeilijke situatie dreigt te komen, in het bijzonder in geval van een tweewielig voertuig waar bij het stilvallen de omstandigheden niet optimaal 25 zullen zijn voor een nieuwe start.In this known vehicle, the movement of the handle during a part of the movement in this case the pulling stroke is converted into a rotating movement of one of the wheels of the vehicle, while the recoil serves only to return the handle to the starting position. . The problem here is that force is only transmitted to the drive wheel during half the time. As a result, the achievable speed of such a vehicle is limited and the vehicle is generally not suitable for use in a hilly environment. This presents even more problems when such a vehicle is used by people with a physical disability, in particular with a disability in their legs. If insufficient speed is achieved, the vehicle is in danger of stagnating, with the result that the handicapped person is in danger of falling into a difficult situation, in particular in the case of a two-wheeled vehicle where, when stopping, the circumstances will not be optimal for a new start.

De uitvinding stelt zich tot doel een voertuig van de bovengenoemde soort te verschaffen waarbij de genoemde nadelen worden vermeden.The invention has for its object to provide a vehicle of the above-mentioned type wherein the above-mentioned disadvantages are avoided.

i 30 Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt doordat het overbrengingsmechanisme een snaar omvat die verbonden is met de handle en twee snaarparten definieert, waarvan een part zich uitstrekt over een aandrijfrol die via een eenrichtingskoppeling is gelagerd op de aandrijfas en een ander part 1028934 2 zich uitstrekt over een omkeerrol en een aandrijfrol die via een eenrichtingskoppeling is gelagerd op de aandrijfas.This object is achieved according to the invention in that the transmission mechanism comprises a belt which is connected to the handle and defines two belt parts, one part of which extends over a drive roller which is mounted on the drive shaft via a one-way clutch and another part 1028934 2 extends over a deflection roller and a drive roller which is mounted on the drive shaft via a one-way clutch.

Aldus wordt bereikt dat zowel tijdens de heen- als tijdens de terugslag van de 5 handle kracht wordt overgebracht op het aandrijfwiel waardoor een meer continue aandrijving wordt verkregen en tevens meer vermogen wordt overgedragen. Dit leidt tot grotere snelheden en in geval van een fiets tot een meer stabiele rijsituatie.In this way it is achieved that both during the forward and the recoil of the handle power is transmitted to the drive wheel, whereby a more continuous drive is obtained and also more power is transmitted. This leads to greater speeds and, in the case of a bicycle, to a more stable riding situation.

10 Andere kenmerken en voordelen zullen duidelijk worden uit de hiernavolgende beschrijving waarbij verwezen wordt naar de bijgevoegde tekeningen.Other features and advantages will become apparent from the following description with reference to the accompanying drawings.

Hierin is: 15Herein is: 15

Fig. 1 een schematische weergave van een aandrijfsysteem volgens de uitvinding, toegepast op een ligfiets,FIG. 1 a schematic representation of a drive system according to the invention, applied to a recumbent bike,

Fig. 2 een ten opzichte van Fig. 1 gewijzigde uitvoeringsvorm van een 20 aandrijfsysteem volgens de uitvindingFIG. 2 shows, compared with FIG. 1 modified embodiment of a drive system according to the invention

Fig. 3 een schematische weergave van een eerste gedeelte van een derde uitvoeringsvorm en aandrijfsysteem volgens de uitvinding.FIG. 3 is a schematic representation of a first part of a third embodiment and drive system according to the invention.

25 Fig. 4 een schematische weergave van het tweede gedeelte van het aandrijfsysteem volgens fig. 3FIG. 4 is a schematic representation of the second part of the drive system of FIG. 3

Fig. 5 een schematische weergave van een eerste gedeelte van èen vijfde uitvoeringsvorm van een aandrijfsysteem volgens de uitvinding, en 30FIG. 5 shows a schematic representation of a first part of a fifth embodiment of a drive system according to the invention, and 30

Fig. 6 een schematische weergave van het tweede gedeelte van de uitvoeringsvorm volgens fig. 5.FIG. 6 is a schematic representation of the second part of the embodiment according to FIG. 5.

1 0 28 9 3 4 31 0 28 9 3 4 3

In Fig. 1 is schematisch het aandrijfgedeelte van een ligfiets weergegeven. Het aandrijfgedeelte omvat een handle 1, die in geval van de ligfiets tegelijkertijd dienst kan doen als stuur. Daarbij is de handle 1 nabij zijn boveneinde voorzien van een dwarsstang 2 waarmede de bestuurder van de ligfiets de handle 1 kan 5 bedienen. De handle 1 is scharnierend verbonden met het niet weergegeven frame van de ligfiets via een as 3. Het ondereinde van de handle 1 is verbonden met een snaar 4.In FIG. 1 schematically shows the driving part of a recumbent bicycle. The drive part comprises a handle 1, which in the case of the recumbent can simultaneously serve as a handlebar. The handle 1 is thereby provided near its upper end with a cross bar 2 with which the operator of the recumbent can operate the handle 1. The handle 1 is hinged to the frame of the recumbent bike (not shown) via a shaft 3. The lower end of the handle 1 is connected to a string 4.

Deze snaar 4 strekt zich uit over een eerste aandrijfrol 5, een keerrol 6, een 10 tweede aandrijfrol 7 en een keerrol 8. De aandrijfrollen 5 en 7 zijn door middel van een eenrichtingskoppeling verbonden met een aandrijfas 9, een en ander zodanig dat bij een beweging van de aandrijfrollen 5,7 in de richting van de pijl 10 de aandrijfas in dezelfde richting wordt aangedreven, terwijl een draaibeweging van de aandrijfrollen in een richting tegengesteld aan de richting 15 van de pijl 10 niet wordt overgebracht op de as 9. De as 9 is daarbij draaibaar gelagerd in het niet weergegeven frame.This string 4 extends over a first drive roller 5, a return roller 6, a second drive roller 7 and a return roller 8. The drive rollers 5 and 7 are connected by means of a one-way clutch to a drive shaft 9, all such that with a movement of the drive rollers 5,7 in the direction of the arrow 10 the drive shaft is driven in the same direction, while a rotational movement of the drive rollers in a direction opposite to the direction 15 of the arrow 10 is not transmitted to the shaft 9. The shaft 9 is thereby rotatably mounted in the frame (not shown).

De keerrol 6 is vrij draaibaar gelagerd op een as 17 die gemonteerd is in een uiteinde van een stang 12 waarvan het ander uiteinde scharnierend verbonden 20 is met het frame. De stang 12 is tevens via een veer 13 verbonden met het frame. De keerrol 8 is vrij draaibaar gelagerd in het frame.The return roller 6 is mounted for free rotation on a shaft 17 mounted in one end of a rod 12, the other end of which is hingedly connected to the frame. The rod 12 is also connected to the frame via a spring 13. The return roller 8 is mounted for free rotation in the frame.

De as 9 draagt verder een kettingwiel 14 dat via een ketting 15 verbonden is met kettingwiel 16 dat gekoppeld is met het aandrijfwiel 17 van de ligfiets.The axle 9 further carries a sprocket wheel 14 which is connected via a chain 15 to sprocket wheel 16 which is coupled to the driving wheel 17 of the recumbent bike.

2525

Bij het heen en weer bewegen van de handle 1 zoals aangegeven door de pijl 18, zal bij een beweging in de richting B het gedeelte van de snaar tussen de handle 1 en het aandrijfwiel in fig. 1 naar links bewegen. Hierdoor zal het aandrijfwiel 5 in de richting van de pijl 10 worden aangedreven, en het 30 aandrijfwiel in tegengestelde richting. Door de eenrichtingskoppelingen tussen de aandrijfwielen 5 en 7 en de as 9 zal de as eveneens in de richting van de pijl 10 worden aangedreven en wel via aandrijfwiel 5. Tijdens de beweging van de handle in de richting A zal de bewegingsrichting van de snaar 4 naar rechts eveneens via keerrol 8 worden omgekeerd en zal de aandrijfas 7 de as 9 in de 1028934 4 richting van de pijl 10 aandrijven. Aldus worden de heen- en weergaande beweging van de handle 1 omgezet in een heen- en weergaande beweging van de snaar 4 die op haar beurt wordt omgezet in nagenoeg continue aangedreven beweging van de as 9 en daardoor van het wiel 17.When the handle 1 is moved back and forth as indicated by the arrow 18, with a movement in the direction B, the part of the string between the handle 1 and the drive wheel in Fig. 1 will move to the left. As a result, the drive wheel 5 will be driven in the direction of the arrow 10, and the drive wheel in the opposite direction. Due to the one-way couplings between the drive wheels 5 and 7 and the shaft 9, the shaft will also be driven in the direction of the arrow 10, namely via drive wheel 5. During the movement of the handle in the direction A, the direction of movement of the string 4 will on the right also be reversed via return roller 8 and the drive shaft 7 will drive the shaft 9 in the direction of the arrow 10. Thus, the reciprocating movement of the handle 1 is converted into a reciprocating movement of the string 4, which in turn is converted into substantially continuous driven movement of the shaft 9 and thereby of the wheel 17.

55

Teneinde de aandrijving te verbeteren kan het gedeelte van de snaar 4 dat zich uitstrekt over de aandrijfrol 5 tijdens de heen- en weergaande beweging van de snaar 4 worden vervangen door een ketting en de rol 5 worden vervangen door een kettingwiel. Op dezelfde wijze kan de rol 7 worden vervangen door een 10 kettingwiel alsmede het daarbij behorende deel van de snaar 4.In order to improve the drive, the portion of the belt 4 extending over the drive roller 5 during the reciprocating movement of the belt 4 can be replaced by a chain and the roller 5 can be replaced by a chain wheel. In the same way the roller 7 can be replaced by a chain wheel as well as the associated part of the belt 4.

In de weergegeven uitvoeringsvorm is de snaar 4 uitgevoerd als een snaar zonder einde en kunnen eventueel schokbewegingen worden opgevangen door een verend opgesteld juk, waardoor de snaar steeds onder spanning blijft. Het 15 is in principe echter ook mogelijk om te werken met een eindige snaar die zich uitstrekt over de aandrijfrol 7, de keerrol 8 en de aandrijfrol 5. De vrije einden van deze snaar kunnen dan via een veersysteem zijn verbonden met het frame.In the embodiment shown, the belt 4 is designed as an endless belt and possibly shock movements can be absorbed by a resiliently arranged yoke, whereby the belt always remains under tension. In principle, however, it is also possible to work with a finite belt extending over the drive roller 7, the return roller 8 and the drive roller 5. The free ends of this belt can then be connected to the frame via a spring system.

Tijdens de heen- en weergaande beweging van de snaar wordt dan het ene veersysteem uitgerekt en het andere samengedrukt en vice versa.During the reciprocating movement of the string, one spring system is then stretched and the other compressed and vice versa.

2020

Indien nodig kan de overbrenging van het tandwiel 14 naar het tandwiel 16 zijn voorzien van een versnellingsapparaat zoals gebruikelijk bij fietsen of is het tandwiel 16 vervangen dooreen derailleur.If necessary, the transmission from the gearwheel 14 to the gearwheel 16 may be provided with an acceleration device as is usual in cycling or the gearwheel 16 is replaced by a derailleur.

25 Voor de besturing via de handle 1 is de as 3 gelagerd in een juk dat draaibaar is bevestigd in het frame. De draaias van het juk is in hoofdzaak evenwijdig aan de rijrichting van de fiets en het niet met de as 3 verbonden deel heeft een loodrecht op de draaias staande arm 19 die via een stangensysteem 20, 21 verbonden is met een draaiarm 22 van een wiel van de fiets (tweewielers) of 30 met twee draaiarmen 22 van de wielen van de fiets (driewielers)For the control via the handle 1, the shaft 3 is mounted in a yoke that is rotatably mounted in the frame. The axis of rotation of the yoke is substantially parallel to the direction of travel of the bicycle and the part not connected to the axis 3 has an arm 19 which is perpendicular to the axis of rotation and which is connected via a rod system 20, 21 to a rotation arm 22 of a wheel of the bicycle (two-wheelers) or 30 with two rotary arms 22 of the wheels of the bicycle (tricycles)

In Fig. 2 is een ten opzichte van Fig. 1 gewijzigde uitvoeringsvorm van het aandrijfsysteem voor een ligfiets weergegeven. De constructie is hierbij volledig 1028934 5 identiek met die beschreven met betrekking tot Fig. 1 met uitzondering van de verbinding tussen de snaar 4 en de handle 1.In FIG. 2 is with respect to FIG. 1 shows a modified embodiment of the driving system for a recumbent bicycle. The construction is hereby completely identical to that described with reference to FIG. 1 with the exception of the connection between the string 4 and the handle 1.

In de uitvoeringsvorm van Fig. 1 was dit een vaste verbinding.In the embodiment of FIG. 1 this was a fixed connection.

In de uitvoeringsvorm van Fig. 2 is de snaar 4 verbonden met een ring 25 die 5 verschuifbaar is over de handle 1 en in elke stand kan worden gefixeerd.In the embodiment of FIG. 2, the string 4 is connected to a ring 25 which is slidable over the handle 1 and can be fixed in any position.

Afhankelijk van de positie van de ring 25 wordt de slaglengte van de snaar 4 bepaald en daardoor de krachtoverbrenging naar het aandrijfwiel. De ring 25 functioneert daardoor als een versnellingsapparaat.Depending on the position of the ring 25, the stroke length of the belt 4 is determined and therefore the force transfer to the drive wheel. The ring 25 therefore functions as an acceleration device.

10 In de figuren 3 en 4 is een derde uitvoeringsvorm van het aandrijfsysteem volgens de uitvinding weergegeven. Hierbij is de handle 1 via een ring 25 scharnierend verbonden met een uiteinde van een stang 26 waarvan het andere uiteinde scharnierend verbonden is met een uiteinde van een stang 27.Figures 3 and 4 show a third embodiment of the drive system according to the invention. Here, the handle 1 is hingedly connected, via a ring 25, to one end of a rod 26, the other end of which is hinged to an end of a rod 27.

Deze stang 27 is in een punt 28 scharnierend verbonden met het frame en het 15 andere uiteinde is via een snaar 29 verbonden met een aandrijfrol die via een eenrichtingskoppeling verbonden is met de aandrijfas van het aandrijlwiel 31.This rod 27 is pivotally connected to the frame at a point 28 and the other end is connected via a belt 29 to a drive roller which is connected via a one-way clutch to the drive shaft of the drive wheel 31.

Aldus wordt tijdens een beweging van de handle in de richting van de pijl 32 het aandrijfwiel 31 aangedreven in de richting van de pijl 33. Tijdens de terugslag van de handle wordt de snaar door middel van een veersysteem (niet 20 weergegeven) terug opgewonden op de aandrijfrol 30.Thus, during a movement of the handle in the direction of the arrow 32, the drive wheel 31 is driven in the direction of the arrow 33. During the recoil of the handle, the string is wound back on the by means of a spring system (not shown). drive roller 30.

jj

Het uitende van de as is eveneens verbonden met een snaar 35 die via een keerrol 36 is verbonden met een aandrijfrol 37 die via een eenrichtingskoppeling verbonden is met de as van het aandrijfwiel 31.The extension of the shaft is also connected to a belt 35 which is connected via a return roller 36 to a drive roller 37 which is connected to the shaft of the drive wheel 31 via a one-way clutch.

Aldus wordt tijdens een beweging van de handle 1 in de richting van de pijl 34 25 het aandrijfwiel 31 eveneens aangedreven in de richting van de pijl 33. De rol 37 is eveneens voorzien van een veersysteem die de snaar 35 terug opwindt i zodra de handle weer in de richting van de pijl 32 wordt bewogen.Thus, during a movement of the handle 1 in the direction of the arrow 34, the drive wheel 31 is also driven in the direction of the arrow 33. The roller 37 is also provided with a spring system which rewinds the belt 35 as soon as the handle again is moved in the direction of the arrow 32.

In de hierboven beschreven uitvoeringsvormen wordt ervan uitgegaan dat er 30 slechts één handle is die via een gemeenschappelijk stangensysteem 26, 27 verbonden is met twee snaren 29, 35. Het is evenwel ook mogelijk om twee handles te gebruiken die elk zijn voorzien van een stangensysteem en die aldus de twee snaren verplaatsen. Dit soort systeem is bijvoorbeeld bijzonder geschikt voor het aandrijven van rolstoelen of dergelijke.In the embodiments described above, it is assumed that there is only one handle which is connected via a common rod system 26, 27 to two strings 29, 35. However, it is also possible to use two handles, each of which is provided with a rod system and thus moving the two strings. This type of system is, for example, particularly suitable for driving wheelchairs or the like.

1028934 I 61028934 I 6

In figuur 5 is een vijfde uitvoeringsvorm van een aandrijfsysteem volgens de uitvinding weergegeven.Figure 5 shows a fifth embodiment of a drive system according to the invention.

5 De handle 1 is hierbij via een ring 25 scharnierend verbonden met een stang 40, die ten opzichte van het frame een horizontale heen- en weergaande beweging kan beschrijven. Daartoe zijn in het frame geschikte geleidingen aangebracht.The handle 1 is hingedly connected via a ring 25 to a rod 40, which can describe a horizontal reciprocating movement relative to the frame. Suitable guides are provided in the frame for this purpose.

10 Een snaar 41 is met haar uiteinde verbonden met de stang 40 en wel op twee punten die op enige afstand van elkaar zijn gelegen. Tussen deze twee punten loopt de snaar 41 over een rol 42 die voorzien is van een schroefvormige groef die zich uitstrekt over de buitenomtrek hiervan, zodanig dat de snaar zich uitstrekt over nagenoeg een volledige omtrek van de rol 42. Tijdens de heen- 15 en weergaande beweging van de stang 40 zal de snaar de rol 42 doen draaien als gevolg van de beweging van de snaar 41. De rol 42 is via een eenrichtingskoppeling verbonden met het aandrijfwiel 17 dat hierdoor wordt aangedreven tijdens een beweging van de handle 1 in de richting van de pijl 43.A string 41 is connected at its end to the rod 40 at two points which are some distance apart. Between these two points, the string 41 runs over a roller 42 which is provided with a helical groove extending over its outer circumference, such that the string extends over substantially a full circumference of the roller 42. During the reciprocating movement of the rod 40 will cause the belt to rotate the roller 42 as a result of the movement of the belt 41. The roller 42 is connected via a one-way clutch to the drive wheel 17 which is thereby driven during a movement of the handle 1 in the direction of the arrow 43.

20 In figuur 6 is een nagenoeg identieke situatie en constructie weergegeven met dien verstand dat een snaar 45 in omgekeerde richting over een rol 46 loopt die via een eenrichtingskoppeling verbonden is met het aandrijfwiel 17.Figure 6 shows a substantially identical situation and construction with the understanding that a belt 45 runs in the reverse direction over a roller 46 which is connected to the drive wheel 17 via a one-way clutch.

Zoals beschreven met betrekking tot de figuren 3 en 4 is het ook hier mogelijk 25 om de constructie uit te voeren met een gemeenschappelijke handle 1 en stang 40 die twee snaren 41,45 in beweging brengt. Anderzijds is het echter eveneens mogelijk om dit systeem toe te passen met twee handles en twee stangen.As described with respect to figures 3 and 4, it is also possible here to carry out the construction with a common handle 1 and rod 40 which sets two strings 41, 45 in motion. On the other hand, however, it is also possible to use this system with two handles and two rods.

30 Het moge duidelijk zijn dat de uitvinding niet is beperkt tot de beschreven en weergegeven uitvoeringsvorm maar dat binnen de bewoordingen van de conclusies talrijke wijzigingen kunnen worden aangebracht.It will be clear that the invention is not limited to the described and illustrated embodiment, but that numerous modifications can be made within the wording of the claims.

. 1028934. 1028934

Claims

A vehicle that can be moved by hand force, such as a recumbent, wheelchair or the like, which vehicle has at least one handle that can be rotated back and forth about an axis, a transmission mechanism and a drive shaft which is mechanically coupled to at least one one of the wheels of the vehicle, characterized in that the transmission mechanism comprises a belt 10 which is connected to the handle and defines two belt parts, one part of which extends over a drive roller mounted on the drive shaft via a one-way clutch and another part extends over a reversing roller and a drive roller which is mounted on the drive shaft via a one-way clutch. 15

Vehicle according to claim 1, characterized in that the part of the belt extending over the drive roller is designed as a chain and the drive roller as a chain wheel.

3. A vehicle according to claim 1 or 2, characterized in that the free ends of the belt are connected to the frame of the vehicle via a spring system.

4. Vehicle as claimed in claims 1 or 2, characterized in that the free ends of the belt are connected to each other via a second return roller.

Vehicle as claimed in any of the foregoing claims, characterized in that the vehicle is a recumbent bicycle and the handle also serves as a steering rod.

Vehicle as claimed in any of the foregoing claims, characterized in that an acceleration device is arranged between the drive shaft and the wheel. 1028934

Vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the distance between the axis of rotation of the handle and the fixing point of the string on the handle is adjustable.

Vehicle as claimed in any of the claims 4-7, characterized in that the axis of rotation of the second return roller is resiliently connected to the frame of the vehicle. 10 15 20 25 30 1028934