NL1030184C2 - Rijwiel met handaandrijving. - Google Patents

Description

RIJWIEL MET HANDAANDRIJVING

De onderhavige uitvinding betreft een rijwiel met handaandrijving. Rijwielen met handaandrijving zijn op 5 zichzelf reeds bekend. Aan dergelijke rijwielen kleven echter een aantal nadelen die middels in deze tekst voorgestelde verbeteringen worden opgeheven.

Rijwielen met handaandrijving bezitten over het algemeen een complexe constructie en zijn driewielig met 10 een lage brede, log ogende constructie tegen het omslaan in bochten. Hierdoor is het imago niet optimaal omdat driewielige rijwielen met een logge constructie veelal worden gebruikt door mensen met een handicap.

Het heeft volgens recente inzichten die bij wed-15 strijden zijn opgedaan, bij handaangedreven rijwielen de voorkeur dat de berijder een hoge zitpositie heeft ten opzichte van de crankas. Hierdoor kan de berijder meer lichaamsspieren toepassen voor de aandrijving, hetgeen in het jargon ook wel wordt aangeduid als ATP (arm-trunk-20 power), hetgeen een verbetering betekend ten opzichte van slechts gebruik maken van armspierkracht (AP, arm-power). De toepassing van ATP heeft als verder nadeel van bekende handaangedreven rijwielen opmerkzaam gemaakt dat de gewenste relatief hoge zitpositie de stabiliteit in de boch-25 ten verminderd.

Teneinde de bovengenoemde nadelen te ondervangen verschaft de onderhavige uitvinding een rijwiel met handaandri j ving op het voorwiel omvattende: - een frame, 30 - een aan een eerste zijde van het frame aange bracht achterwielsamenstel, - een aan een tweede zijde van het frame aangebracht, voorwielsamenstel dat middels een balhoofdsamen-stel scharnierbaar koppelbaar is met het frame, waarbij 35 het voorwielsamenstel omvat: - een vork voor het houden van een wielas, 1 0 3 0 1 8 4 2 - een aandrijforgaan voor het ontvangen van spierkracht van een berijder van het rijwiel, - een aandrijfas voor het middels een over-brengingssamenstel overbrengen van de spierkracht 5 op het voorwiel welke aandrijfas is gerangschikt tussen de wielas en het balhoofdsamenstel.

Een voordeel van de rangschikking van de aandrijfas ofwel crankas onder de balhoofdbuis is dat deze zich op voordelige wijze relatief laag ten opzichte van de zit van 10 de berijder kan bevinden waarbij de zit van de rijder ten opzichte van de aandrijfas ook relatief hoog in het rij- ; wiel kan zijn gerangschikt. Hierdoor is het mogelijk de j ATP toe te passen.

Een verder voordeel is dat de constructie op ele-15 gante wijze eenvoudig kan worden uitgevoerd hetgeen voordelige effecten biedt bij de vervaardiging van het rijwiel omdat het aantal onderdelen en het gewicht daarvan kan worden verminderd. Ook optisch oogt het resulterende rijwiel aantrekkelijker voor een breder publiek.

20 Een eerste voorkeursuitvoeringsvorm betreft een dergelijk rijwiel waarbij de aandrijfas is aangebracht aan de voorvork. Dit biedt een eenvoudige constructiemogelijkheid voor een rijwiel met de aandrijfas tussen de wielas en het balhoofdsamenstel.

25 Bij voorkeur omvat in het rijwiel het frame een zich vanaf het balhoofdsamenstel achterwaarts uitstrekkende buis. Een voordeel hiervan is dat onderdelen als been-en voetsteunen vrijelijk langs deze ene buis kunnen worden gepositioneerd en verplaatst voor optimale aanpassing van 30 het rijwiel aan een berijder.

In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm heeft het aandrijforgaan aan weerszijden van de aandrijfas een gebogen vorm leidend naar aan weerszijde een handgreep, die geschikt is voor rotatie om de aandrijfas waarbij de hand-35 grepen buiten de benen van de berijder roteerbaar zijn.

Een dergelijk aandrijforgaan wordt in het jargon ook wel een bull horn genoemd vanwege de vorm die in hoofdzaak ge- 1030184 3 lijkend is op een hoorn van een stier. Een voordeel hiervan is dat de beweging van de armen en het aandrijforgaan tijdens het rijden en sturen buiten de oriëntatie van de benen van de berijder kunnen blijven.

5 De framebuis omvat bij voorkeur een stuurbocht na bij bij het balhoofdsamenstel voor het tijdens een stuur-uitslag toelaten van betreffende onderdelen van het over-brengingsamenstel. Hierdoor kunnen bijvoorbeeld relatief grote tandwielen worden toegepast op de aandrijfas en 10 blijft tevens het sturen mogelijk. De bocht kan in verschillende richtingen leiden. Voorkeursrichtingen zijn in het navolgende in groter detail beschreven.

In een verdere uitvoeringsvorm omvat het achter-wielsamenstel van het rijwiel een achterwiel dat in hoofd-15 zaak in lijn met een virtuele centraallijn van het frame is gerangschikt. Een voordeel van het toepassen van slechts een achterwiel is dat het handaangedreven rijwiel rijeigenschappen verkrijgt die soortgelijk zijn aan die van een voetaangedreven rijwiel met twee wielen. Een der-20 gelijke constructie wordt mede mogelijk vanwege de eenvoudige opbouw van het voorwielsamenstel. Een verder voordeel van het toepassen van een achterwiel en een voorwiel is dat de relatief hoge zithoogte van de berijder ten opzichte van de, volgens de onderhavige uitvinding al relatief 25 lage, crankas mogelijk is omdat het naar binnen hangen in de bochten geschiedt als bij alle tweewielvoertuigen.

In een verdere uitvoeringsvorm omvat het achter-wielsamenstel een bocht die zodanig is vormgegeven dat het achterwiel in samenwerking met het achterwielsamenstel in 30 hoofdzaak is uitgelijnd met de centraallijn. Hierdoor kan de constructie van de achterzijde van het rijwiel eenvoudig worden uitgevoerd ten behoeve van een eenvoudige productie en een aantrekkelijk uiterlijk. Tevens wordt een relatief laag gewicht bereikt.

35 Voor het ondersteunen van de benen van de berijder omvat het rijwiel een eerste steun voor het ondersteunen van de knieën of de bovenste delen van de scheenbenen die 1 0 3 0 1 8 4_ 4 voorwaarts van een zadel is gerangschikt aan de framebuis en een tweede steun achterwaarts en neerwaarts ten opzichte van de eerste steun voor het ondersteunen van de voeten, enkels of onderste delen van het scheenbenen.

5 Een verdere voorkeursuitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding betreft een rijwiel als in het voorgaande is aangeduid waarbij het achterwielsamenstel een zich in hoofdzaak loodrecht op een virtuele centraal-lijn van het frame naar twee zijden uitstrekkende achteras 10 omvat voor het houden van twee wielen aan weerszijden van de centraallijn. Hierdoor wordt het mogelijk een driewie-lige constructie te verschaffen die bevestigbaar is aan een enkel bevestigingspunt.

Hierbij omvat de achteras bij voorkeur aan weers-15 zijden een knik of een schuin in de as geplaatste bus voor het in een gekantelde positie rangschikken van de wielen.

Een dergelijke wielenrangschikking op basis van deze as biedt een bredere wielbasis bij een relatief korte aslengte.

20 Bij voorkeur omvat het rijwiel een weerstandssa- menstel voor het onder voorspanning in een vooraf bepaalde oriëntatie houden van het achterwielsamenstel ten opzichte van het frame. Hierdoor wordt het mogelijk het frame te laten kantelen ten opzichte van het achterwielsamenstel en 25 daardoor tijdens gebruik ten opzichte van het wegdek terwijl de wielen contact houden met het wegdek. Een dergelijke uitvoering biedt derhalve een verplaatsing van het zwaartepunt tijdens het nemen van een bocht op een in hoofdzaak soortgelijke wijze als bij een tweewieler. Hier-30 door zijn hogere snelheden mogelijk tijdens het nemen van een bocht.

Een uitvoering van het weerstandssamenstel omvat een torsieorgaan, dat nabij een einde is bevestigd aan het achterwielsamenstel en nabij het ander einde is bevestigd 35 aan het frame, voor het verschaffen van de voorspanning, en een rotatieorgaan voor het roteren van het achterwiel35 samenstel ten opzichte van het frame en omvat het frame ! 1 0 3 0 1 8 4 5 een bevestigingspunt voor het fixeren van een einddeel van het torsieorgaan. Dit torsieorgaan biedt een relatief eenvoudige constructie voor het bereiken dat het frame opgericht blijft zonder ingrijpend handelen.

5 Verdere voordelen, kenmerken en details van de on derhavige uitvinding zullen in het navolgende worden beschreven aan de hand van enkele voorkeursuitvoeringsvormen onder verwijzing naar de aangehechte figuren, waarin: - Fig. 1 een aanzicht toont in perspectief van een 10 eerste voorkeursuitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding; - Fig. 2 een verder aanzicht toont in perspectief van de uitvoering volgens Fig. 1; - Fig. 3 een aanzicht toont in perspectief van een 15 detail van de uitvoering van Fig. 1; - Fig. 4 een aanzicht toont in perspectief van een detail IV van de uitvoering van Fig. 1; - Fig. 5 een aanzicht toont in perspectief van een verder detail van de uitvoering van Fig. 3; 20 - Fig. 6 een aanzicht toont in perspectief van een detail van Fig. 1; - Fig. 7 een bovenaanzicht toont van de uitvoeringsvorm van Fig. 1; - Fig. 8 een zijaanzicht toont van de uitvoerings-25 vorm van Fig. 1; - Fig. 9 een achteraanzicht toont van de uitvoeringsvorm van Fig. 1; - Fig. 10 een aanzicht toont in perspectief van een verdere uitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvin- 30 ding; - Fig. 11 een bovenaanzicht toont van de uitvoeringsvorm van Fig. 10 met het stuur in een eerste positie; - Fig. 12 een bovenaanzicht toont van de uitvoeringsvorm van Fig. 10 met het stuur in een tweede positie.

35 Een eerste voorkeursuitvoeringsvorm volgens de on derhavige uitvinding betreft een fiets 1 (Fig. 1-9) met handaandrijving. Voor de handaandrijving is de fiets 1 1030184 6 voorzien van een aandrijfmechaniek omvattende een tandwieloverbrenging. Het trapashuis 9 is hierbij volgens de onderhavige uitvinding aangebracht aan de voorvork 10,11 juist boven het voorwiel 33. Hierdoor wordt een zo laag 5 mogelijke oriëntatie van de trapas bereikt en kan een zo groot mogelijk voorwiel worden toegepast hetgeen voordelig is voor wat betreft de rij eigenschappen van de fiets zoals een lage rolweerstand. Voorts is het hiermee mogelijk dat ATP wordt toegepast.

10 De fiets is opgebouwd om een framebuis 2 die zich uitstrekt vanaf het balhoofdsamenstel 3 tot nabij de achteras 23. Deze opbouw biedt een eenvoudige centrale constructie en maakt het mogelijk dat diverse onderdelen zoals het zadel 26 en diverse steunen zoals de rugsteun 27 15 op door de gebruiker gewenste posities kunnen worden geplaatst door schuiven daarvan in de lengterichting van de buis. De bevestiging geschiedt middels steunen 44,45.

De balhoofdbuis 8 dient voor het verschaffen van de rotatie van de voorvork waardoor de fiets middels het 20 voorwiel stuurbaar wordt. Aan de bovenzijde van de balhoofdbuis bevindt zich een bevestigingsbout 12 waarmee de voorvork wordt bevestigd. In de balhoofdbuis 8 bevinden zich op zichzelf bekende lagers voor de rotatie. De voorvork omvat twee vorkbuizen 10,11 die zich langs twee zij-25 den van het wiel 33 neerwaarts uitstrekken naar de wielas 15. Aan de bovenzijde is het huis 9 van de trapas aangebracht aan de voorvork. Door dit huis strekt zich het centrale deel van de trapas uit. De trapas is gelagerd in het huis 9.

30 Aan de rechterzijde van het trapashuis 9 is een tandwielsamenstel 18 gerangschikt voor de overbrenging van de aandrijving naar het tandwielsamenstel 39 dat is gerangschikt aan de wielas 15. Voorts is er voorzien in twee remsystemen, een schijfrem 19 nabij de as en een knijprem 35 die aangrijpt op de velg van het wiel. Deze remmen kunnen middels niet getoonde remkabels worden bediend vanaf de remhandvat 43 of vanaf remhandvaten (niet getoond) op het 1030184 7 stuur ter hoogte van de handgrepen 17. Vanaf de voorvork-stangen 10,11 strekken zich voorts twee respectieve voetsteunen 13,14 uit waarop de berijder tijdens het rijden zijn voeten kan afsteunen.

5 Voor de aandrijving is er een met de aandrijfas geïntegreerde bull horn 4 verschaft. Deze bull horn strekt zich aan weerszijden uit vanaf de trapas 7 middels schuine stangen 5,6 tot handgrepen 17. De brede bull horn maakt het mogelijk dat deze tijdens het roteren geen hinder on-10 dervind van zowel de tandwielen als de benen van de berijder. Een verdere functie van dit aandrijfmechanisme is het sturen van de fiets.

De framebuis 2 omvat een stuurbocht 41 die ruimte biedt voor het tandwielsamenstel 18 tijdens de stuurbewe-15 ging. Vanaf deze bocht strekt de buis zich neerwaarts uit middels het schuine buisdeel 24 die voorts middels bocht 16 overgaat in een in hoofdzaak horizontaal buisdeel 25 die zich zoals genoemd uitstrekt tot nabij de achteras. 15 Tenminste het laatste stuk van het buisdeel 25 omvat een 20 ronde binnenzijde voor het daarin roteerbaar opnemen van een bus 32 van het achterwielsamenstel.

Het achterwielsamenstel omvat deze bus 22 die is bevestigd aan de achteras 23. Deze achteras omvat een in de gebruikspositie horizontaal deel 36 alsmede een rech-25 terdeel 38 en een linkerdeel 37 die zich ieder onder een hoek opwaarts uitstrekken vanaf het horizontale deel 36. Door de toepassing van de hoek wordt het mogelijk de wielen 31,32 eveneens onder een hoek ten opzichte van de verticaal aan de as te bevestigen waardoor een relatief brede 30 wielbasis ten opzichte van de aslengte wordt verkregen. Deze brede wielbasis biedt een grotere stabiliteit, met name bij bochten. Ten opzichte van bekende driewielers kan een relatief smalle wielbasis worden verkregen door gebruikmaking van het kantelmechanisme.

35 De bus 22 wordt zoals is genoemd roteerbaar aange bracht in het einde van de framebuis 25. Teneinde de fiets onder voorspanning overeind te houden is de torsiestaaf 20 1 0 3 0 1 8 4 j 8 aan een einde bevestigd in de bus of aan de as 36 en is de torsiestaaf 20 aan de andere zijde bevestigd aan de frame-buis. De voorkeursuitvoering voor deze bevestiging is getoond. Deze voorkeursuitvoering houdt in dat een opening 5 is gemaakt in de bocht 16 van het frame. Deze opening is verstevigd middels verstevigingsbus 29. Door deze verste-vigingsbus 29, die bij voorkeur een doorsnede heeft die overeenkomt met de doorsnede van de torsiestaaf, wordt de torsiestaaf gestoken wanneer de bus 22 in de framebuis 25 10 wordt gestoken. Vervolgens wordt de torsiestaaf geborgd middels een borgbout 21 waarmee effectief eveneens de bus 22 in de staaf kan worden gehouden. Tijdens gebruik kan nu volgens de onderhavige uitvinding de fiets met handaan-drijving kantelen ten opzichte van de achterwielen daarvan 15 waardoor tijdens bochten het zwaartepunt naar de binnenzijde kan worden gebracht op soortgelijke wijze als bij tweewielers.

Een verdere voorkeursuitvoering volgens de onderhavige uitvinding (Fig. 10-12) betreft een tweewielfiets 20 50 met handaandrijving. Deze fiets is opgebouwd om een frame 51 uit een buis die zich uitstrekt vanaf de bal-hoofdbuis 57 tot de achteras van het achterwiel 54. De framebuis omvat enige delen. Het eerste deel dat middels een las 71 is bevestigd aan de balhoofdbuis betreft de 25 stuurbocht 70. Deze stuurbocht maakt een stuuruitslag mogelijk van het tandwiel 66. De stuurbocht is overdwars op de rijrichting gebogen hetgeen in het bovenaanzicht goed is waar te nemen. De buis 69 strekt zich neerwaarts uit vanaf deze stuurbocht 70 en loopt over in het in hoofdzaak 30 horizontale buisdeel 68. Het horizontale buisdeel 68 wijkt nabij het achterwiel uit teneinde te functioneren als een eenarmige achtervork waaraan het achterwiel wordt bevestigd. Hieraan is tevens een velgrem 73 gemonteerd.

Aan het in hoofdzaak horizontale buisdeel 68 is 35 het zadel 26 en een voetsteun 53 bevestigd. Aan het schuine framedeel 69 is een kniesteun of scheensteun bevestigd. De benen van de berijder strekken zich uit vanaf ongeveer 1030184 9 het zadel voorwaarts uit tot de knie welke zodanig is gebogen dat de knie of het scheenbeen steunt op de steun 52 waarna het onderbeen zich uitstrekt tot de enkelsteun 53 waarop de enkel, het scheenbeen of de voet kan rusten. In 5 deze uitvoering kunnen de voetsteunen van de driewielige uitvoering ook worden toegepast. Een verder voordeel van dergelijke steunen is dat de voeten gebruikt kunnen worden voor het stabiliseren van het stuur of stuurbewegingen.

Aan de voorvork is op overeenkomstige wijze als 10 bij de eerste uitvoeringsvorm de aandrijfas gerangschikt met daaraan bevestigd een overeenkomstig stuur/aandrijforgaan omvattende een huis 56 voor de aandrijfas, de schuine delen 62,63 en de handvaten 65,64 waarbij de centrale stangdelen 61 zijn aangebracht op de 15 aandrijfas as die gelagerd is aangebracht in huis 56. Een voordeel van deze uitvoeringsvorm is dat het tweewieler-rijgevoel volledig kan worden gerealiseerd met een voor-wielaangedreven fiets met handaandrijving. Voor het afremmen van het voorwiel 55 is ook in deze uitvoeringsvorm een 20 schijfrem 67 toegepast. De remmen worden bediend middels een remgreep die is gerangschikt nabij het handvat (niet getoond).

In uitvoeringsvormen volgens de uitvinding is het mogelijk een zithoogte te bereiken tussen de 35 en 75 cen-25 timeter en bij voorkeur tussen de 40 en 55 centimeter.

Voorts kunnen grote wielen worden toegepast terwijl tevens een effectieve ATP krachtenopbrengst wordt gewaarborgd. De berijder kan met een fiets volgens de uitvinding optimaal gebruik maken van beschikbare spiergroepen en een optimale 30 rompflexie. Op een fiets volgens de onderhavige uitvinding ! is de positie van het bekken optimaal voor het leveren van de ATP krachten aangezien deze relatief hoog is gepositio-' neerd t.o.v. de voeten. Hierdoor ontspannen de hamstrings waardoor het bekken niet achterover wordt getrokken.

35 Verschillende onderdelen van de verschillende uit voeringsvormen kunnen volgens de onderhavige uitvinding _1 0 3 0 1 8 4 10 onderling worden uitgewisseld voor zover op basis van deze tekst door de vakman zal worden begrepen.

In een verdere niet getoonde buis kan in plaats van de gebogen buis een in zijaanzicht in hoofdzaak rechte : 5 buis worden toegepast die zich uitstrekt vanaf de bal- i hoofdbuis tot de achteras. In een dergelijk uitvoering is de zitpositie enigszins hoger waardoor de ATP werking nog verder kan worden versterkt.

De onderhavige uitvinding is niet beperkt tot de 10 beschreven uitvoeringsvormen. De gevraagde rechten worden bepaald door de navolgende conclusies.

j i 1030184

Claims (16)

1. Rijwiel met handaandrijving op het voorwiel om-5 vattende: - een frame, - een aan een eerste zijde van het frame aangebracht achterwielsamenstel, - een aan een tweede zijde van het frame aange-10 bracht, voorwielsamenstel dat middels een balhoofdsamen- stel scharnierbaar koppelbaar is met het frame, waarbij het voorwielsamenstel omvat: - een vork voor het houden van een wielas, - een aandrijforgaan voor het ontvangen van 15 spierkracht van een berijder van het rijwiel, - een aandrijfas voor het middels een over- brengingssamenstel overbrengen van de spierkracht op het voorwiel welke aandrijfas is gerangschikt tussen de wielas en het balhoofdsamenstel. 20

2. Rijwiel volgens conclusie 1 waarbij de aandrijfas is aangebracht aan de voorvork.

3. Rijwiel volgens een of meer van de voorgaande 25 conclusies waarbij het frame een zich vanaf het balhoofdsamenstel achterwaarts uitstrekkende buis omvat.

4. Rijwiel volgens conclusie 1, 2 of 3 waarbij het aandrijforgaan aan weerszijden van de aandrijfas een gebo- 30 gen vorm leidend naar aan weerszijde een handgreep heeft die geschikt is voor rotatie om de aandrijfas waarbij de handgrepen buiten de benen van de berijder roteerbaar zijn.

5. Rijwiel volgens een of meer van de voorgaande conclusies waarbij de framebuis nabij het balhoofdsamenstel een stuurbocht omvat voor het tijdens een stuuruit- 1030184 slag toelaten van betreffende onderdelen van het overbren-gingsamenstel.

6. Rijwiel volgens conclusie 5 waarbij de stuur-5 bocht vanaf de zijkant gezien een boog maakt met een in hoofdzaak verticale kromming.

7. Rijwiel volgens conclusie 5 waarbij de bocht vanaf de bovenzijde van de framebuis gezien een boog maakt 10 met een in hoofdzaak horizontale kromming.

8. Rijwiel volgens een of meer van de voorgaande conclusies waarbij het achterwielsamenstel een achterwiel omvat dat in hoofdzaak in lijn met een virtuele centraal- 15 lijn van het frame is gerangschikt.

9. Rijwiel volgens conclusie 8 waarbij de framebuis nabij het achterwielsamenstel een bocht omvat die zodanig is vormgegeven dat het achterwiel in samenwerking 20 met het achterwielsamenstel in hoofdzaak is uitgelijnd met de centraallijn.

10. Rijwiel volgens conclusie 8 of 9 omvattende een eerste steun voor het ondersteunen van een knie of een 25 bovenste deel van een scheenbeen die voorwaarts van een zadel is gerangschikt aan de framebuis en een tweede steun achterwaarts en neerwaarts ten opzichte van de eerste steun voor het ondersteunen van een voet, enkel of onderste deel van het scheenbeen. 30

11. Rijwiel volgens een of meer van de conclusies 1-7 waarbij het achterwielsamenstel een zich in hoofdzaak loodrecht op een virtuele centraallijn van het frame naar twee zijden uitstrekkende achteras omvat voor het houden 35 van twee wielen aan weerszijden van de centraallijn. _1 0 3 0 1 8 4_ j i

12. Rijwiel volgens conclusie 11 waarbij de achteras aan weerszijden en knik of een schuin in de as geplaatste bus omvat voor het in een gekantelde positie rangschikken van de wielen. 5

13. Rijwiel volgens conclusie 11 of 12 omvattende een weerstandssamenstel voor het onder voorspanning in een vooraf bepaalde oriëntatie houden van het achterwielsamen-stel ten opzichte van het frame. 10

14. Rijwiel volgens conclusie 13 waarbij het weerstandssamenstel een torsieorgaan, dat nabij een einde is bevestigd aan het achterwielsamenstel en nabij het ander einde is bevestigd aan het frame, voor het verschaffen van 15 de voorspanning en een rotatieorgaan voor het roteren van het achterwielsamenstel ten opzichte van het frame omvat en het frame een bevestigingspunt voor het fixeren van een einddeel van het torsieorgaan omvat.

15. Rijwiel volgens conclusie 13 of 14 waarbij het weerstandssamenstel een bus omvat die roteerbaar plaatsbaar is in een rond einddeel van het frame.

16. Rijwiel volgens een of meer van de voorgaande 25 conclusies waarbij het voorwielsamenstel aan weerszijden een voetsteun omvat. _1 0 3 0 18 4 _