NL1042641B1 - Vouwfiets die mee kan in alle openbaar vervoer. - Google Patents

Abstract

e uitvinding betreft een vouwfiets die met lichaamskracht wordt aangedreven met onze aangeboren loopmotoriek. De voeten steunen beurtelings met het volle lichaamsgewicht op een van de lange pedalen, die aan de voorkant scharnierend zijn opgehangen. De aandrijving gebeurt met een eindige heen en weer bewegende ketting die de achterkanten van de pedalen met elkaar verbindt en zo voor hun gespiegelde beweging zorgt. Beurtelings drijft de ketting de twee kettingwielen op de achteras aan. De draagconstructie bestaat vrijwel geheel uit lineaire onderdelen: twee lange rechte pedalen, twee lange rechte liggers, een opvouwbare stuurconstructie en een rechte buisvormige schoor die de liggers verbindt met de stuurconstructie. Opgevouwen liggen deze onderdelen dicht bij elkaar en evenwijdig aan elkaar, waardoor ze een platte trolley vormen. Bij het opvouwen, waarbij de bagage niet van de vouwfiets hoeft worden verwijderd, worden met twee handgrepen alle vijf vouwpunten ontgrendeld, zodat in twee doorgaande bewegingen de vouwfiets verandert in een handige trolley. De trolley is boven het achterwiel, dat past onder de voorstoel in de bus, tram, trein en metro, zo plat dat hij voor de knieën kan staan. De trolley kan zo mee in alle vormen van het openbaar vervoer, zonder ruimte weg te nemen van medepassagiers.

Description

Vouwfiets die mee kan in alle openbaar vervoer.

Vouwfietsen moeten vaak gedragen worden en zijn vaak te zwaar om comfortabel over een langere afstand mee te nemen. De vouwfiets volgens de uitvinding heeft deze beperking niet omdat hij wordt opgevouwen tot een trolley, die met een hand gemakkelijk overal mee naar toe kan.

Vouwfietsen hebben opgevouwen vaak zulke grote afmetingen dat ze moeilijk mee kunnen met alle openbaar vervoer. In de trein gaat vaak nog wel, maar met de bus, tram en metro is meenemen doorgaans niet mogelijk. De vouwfiets volgens de uitvinding heeft deze beperking niet. In figuur 1 is weergegeven hoe het achterwiel van de trolley past onder de voorstoel en de platte bovenkant van de trolley past voor de knieën.

Bestaande vouwfietsen hebben een ruimtelijk frame en een zadel, wat plat opvouwen in de weg staat. De vouwfiets volgens de uitvinding neemt deze beperking weg door geen ruimtelijk frame en geen zadel toe te passen en staand aan te drijven.

Bij bestaande vouwfietsen wordt doorgaans slechts een deel van het lichaamsgewicht ingezet voor aandrijving. De kracht waarmee wordt getrapt is afhankelijk van de tegenwind. Bij de vouwfiets volgens de uitvinding wordt het volle lichaamsgewicht ingezet voor aandrijving. De aanpassing van de aandrijfkracht, die afhankelijk is van de tegenwind, gebeurt nu door de juiste positie op de pedalen te gaan staan.

In figuur 2 is weergegeven hoe de aandrijfkracht, die door een ketting op het achterwiel wordt overgedragen, wordt aangepast aan de vereiste trekkracht van het achterwiel, vanwege tegenwind, vanwege een helling of wanneer men stevig wil optrekken.

Aan de hand van figuur 2 wordt toegelicht hoe de aandrijfkracht afhankelijk is van de positie van de voeten op de pedalen. De pedaal is aan de voorzijde met een scharnier (2) opgehangen aan de ligger van de vouwfiets en aan de achterkant aan het uiteinde van de ketting (3) die het tandwiel van het achterwiel aandrijft. De pedaal kan bewegen tussen zijn hoogste stand (5) en zijn laagste stand (4), waarbij de pedaal in zijn laagste positie (4) horizontaal ligt. De voet (6) kan op elke plek op de pedaal worden neergezet. Beurtelings steunt de voet met het volle lichaamsgewicht (7) op een pedaal. De oplegkracht (8) die de pedaal op de aandrijfketting uitoefent is vanwege het evenwicht van de pedaal, afhankelijk van de plaats van de voet. Hoe verder de voet naar achteren staat hoe groter de aandrijfkracht.

Bij de bestaande vouwfiets is de afgelegde weg per trapcyclus steeds gelijk. Veel fietsen hebben daarom, vanwege het snelheidsbereik en het fietscomfort een versnelling of derailleur. Bij de vouwfiets volgens de uitvinding is een versnelling overbodig, omdat de voet niet perse de volle slaglengte van de pedalen, van de hoogste stand (5) tot de laagste stand (4), hoeft te benutten. De afgelegde weg per trapcyclus is daardoor variabel en dat maakt een versnelling overbodig.

Fietsen hebben een aandrijfsysteem met pedalen aan een groot kettingwiel en een rondlopende ketting, doorgaans aan de rechterzijde van de fiets. Het achterwiel en het aandrijfsysteem zitten in evenwijdige vlakken, hetgeen plat opvouwen in een vlak loodrecht op het vlak van het achterwiel onmogelijk maakt.

Wanneer de fiets wordt opvouwen in het vlak evenwijdig aan het achterwiel is de dikte groot, ook wanneer de pedalen worden opgeklapt, vooral wanneer het voorwiel in een daaraan evenwijdig vlak terecht komt.

De vouwfiets volgens de uitvinding heeft dit ruimteprobleem niet omdat een groot kettingwiel ontbreekt. In plaats van een eenzijdig gemonteerde continue ronddraaiende ketting wordt een eindige ketting gebruikt, die heen en weer beweegt en beurtelings aan iedere zijde van het achterwiel een tandwiel aandrijft. Aan de hand van figuur 3 tot en met 5, wordt dit aandrijfsysteem toegelicht. In figuur 3 is het aandrijfsysteem in zijaanzicht weergegeven, in figuur 4 in bovenaanzicht en in figuur 5 in vooraanzicht.

De aandrijfketting (10) loopt via de keerwielen (12, 13 en 14) over de aan te drijven kettingwielen (11), die vast zitten op de achteras (15) van het achterwiel (9). De aangedreven kettingwielen (11) hebben een vrijloop in voorwaartse richting.

In het pand van de ketting voor het onderste keerwiel (14) heeft deze ketting een haakse koppeling (16) waardoor de ketting via de voorste twee keerwielen (13) over kan steken naar de andere zijde van het achterwiel. Wanneer men met het volle lichaamsgewicht op de voet (6) de rechtse pedaal naar beneden duwt wordt het rechtse kettingwiel (11) van de achteras (15) aangedreven, wordt de andere pedaal opgetild en loopt het kettingwiel aan de andere zijde van het wiel in zijn vrijloop.

De figuren 6 t/m 8 tonen het achterste deel van de draagconstructie; in figuur 6 in zijaanzicht, in figuur 7 in bovenaanzicht en in figuur 8 in vooraanzicht. Dit deel van de vouwfiets volgens de uitvinding zit bij het vouwpunt (20) met een schoor vast aan de stuurconstructie. De liggers (18) zitten vast aan de achtervork (19). De pedalen (17) zitten met hun scharnieren (2) vast aan de liggers. Aan de achterkant worden de liggers (18) verbonden met een vork (19) waaraan de keerwielen (12 en 14 van figuur 3) vast zitten en de uitvalnaaf van het achterwiel (9). Na het opvouwen lopen de pedalen evenwijdig aan de liggers, met hun bovenkanten in hetzelfde vlak.

Bij vouwfietsen zitten de ketting en de kettingwielen bij het opvouwen doorgaans binnen handbereik waardoor men bij het opvouwen het risico loopt om vuile handen te maken. De vouwfiets volgens de uitvinding heeft dit probleem niet omdat de aandrijfketting buiten handbereik zit. Bij het achterwiel zit de ketting binnen de achtervork (19). De plaats van het onderste keerwiel (14 in figuur 3) is zodanig gekozen dat de ketting tussen dit keerwiel en het voorste keerwiel (13) wordt omsloten door de ligger. Ook tussen de voorste keerwielen (13) wordt de ketting omsloten door de draagconstructie.

Een onderdeel van de draagconstructie van de vouwfiets volgens de uitvinding is de schoor (22 van figuur 9), die twee vouwpunten (37 en 38 van figuren 16 en 17) heeft. Het onderste vouwpunt (37) vormt de verbinding met de voorkant van de liggers (20) en het bovenste vouwpunt (38) vormt het de verbinding met de stuurconstructie. Bij het opvouwen komt de schoor tussen de liggers terecht, waarbij de bovenkant gelijk is aan de bovenkant van de liggers. De schoor voegt daardoor geen dikte toe aan de trolley.

Om vouwfietsen op te vouwen zijn vaak vele handelingen nodig, die verplicht in een vaste volgorde moeten worden uitgevoerd en waarbij men soms diep moet bukken. Opvouwen is daardoor ingewikkeld, het kost veel tijd en levert vaak vuile handen op vanwege contact met de ketting. De vouwfiets volgens de uitvinding beoogt deze vouwproblematiek op te lossen door het aantal opvouw handelingen terug te brengen tot twee, waarbij niet diep gebukt hoeft te worden.

De eerste opvouwactie betreft het stuur. Met een enkel handgreep, die om zijn lengteas wordt losgeschroefd, worden drie vouwpunten tegelijk ontgrendeld en met een doorlopende handeling worden de stuurdelen opgevouwen. Aan de hand van de figuur 9 t/m 12 wordt een en ander toegelicht. In figuur 9 is de uitgevouwen en vergrendelde stuurconstructie in zijaanzicht weergegeven en in figuur 10 in vooraanzicht. In figuur 11 is de opgevouwen stuurconstructie weergegeven in zijaanzicht en in figuur 12 in vooraanzicht. In figuur 13 en 14 is het gecombineerde vouwpunt meer in detail weergegeven; in figuur 13 in vooraanzicht met het linker stuurdeel opgevouwen en het rechter stuurdeel vergrendeld en in figuur 14 in zijaanzicht met de stuurdelen in de vergrendelde stand.

Aan de buitenbuis (28) , die past om de stuurstang (27), zitten de twee vouwpunten (23) van de stuurdelen (25). De stuurdelen (25) zitten vast gelast aan de scharnierplaten (30). Aan de binnenbuis van de stuurstang (25) zit een platte plaat vast gelast (30) waaraan tevens de moer is vast gelast waarin de bout (29) van de handgreep (21) kan worden geschroefd. In de vergrendelde stand, wanneer met de vouwfiets kan worden gereden, klemt de handgreep (21) met zijn klem (31) drie platen vast tegen elkaar: de twee scharnierplaten (30) van de stuurdelen en de plaat (29) die vast gelast zit aan de binnenbuis van de stuurstang (27). De stuurdelen (25) zitten nu onwrikbaar verbonden met de binnenbuis van de stuurstang (25) waaraan de vork van het voorwiel (24) vast zit.

Bij het ontgrendelen wordt de handgreep (21) losgeschroefd uit de binnenbuis van de stuurstang (27). Doordat de klem (31) vrij komt komen de scharnierplaten (30) van de stuurdelen (25) vrij en kunnen de stuurdelen worden opgevouwen. Doordat ook de plaat (30) van de stuurstang vrij komt kan de buitenbuis (28) vrij draaien om de stuurstang (27). Zo kan tijdens het opvouwen van de stuurdelen (25) het stuur negentig graden draaien ten opzichte van het voorwiel, zodat de stuurdelen plat tegen het voorwiel komen te liggen.

De tweede opvouwactie betreft het opvouwen van de schoor (22) welke actie eindigt met de vouwfiets in verticale stand, in de vorm van een trolley. Bij deze actie worden tegelijk met een doorgaande handeling beide vouwpunten (37 en 38) van de schoor ontgrendeld en in een vloeiende beweging ontstaat dan de trolley.

Aan de hand van figuren 15 t/m 18 wordt toegelicht hoe het ontgrendelen van de schoor verloopt.

Kenmerkend voor de schoor van de vouwfiets volgens de uitvinding is dat de constructieve functie en de vouwfunctie van de schoor zijn gescheiden. Wat betreft de constructieve functie is het overbrengen van het buigend moment gescheiden van de overbrenging van het torsiemoment van de schoor. De stijve en sterke buitenbuis van de schoor (32) brengt het buigende moment over van het ene vouwpunt naar het andere. Het torsiemoment en de vouwfunctie worden verzorgd door twee binnenbuizen (35 en 36), die wel ten opzichte van elkaar kunnen schuiven, maar niet om hun lengteas ten opzichte van elkaar kunnen verdraaien.

Aan de hand van figuren 15 t/m 18 worden deze functieverdeling toegelicht. In figuur 15 is de buitenbuis weergegeven in zijaanzicht, in figuur 16 zijn de uit elkaar geschoven binnen buizen (35 en 36) in zijaanzicht weergegeven en in figuur 17 in bovenaanzicht.

De buitenbuis (32) in figuur 15 is aan beide uiteinden voorzien van schroefdraad (33) met tegengestelde spoed, die gelijktijdig uit de moerconstructies aan de stuurstang en de liggers wordt geschroefd. De binnenhuizen (35) en (36) in figuren 16 en 17 kunnen nu uit elkaar schuiven, waardoor de vouwpunten van de schoor vrij komen. In de buitenbuis (32) passen nauwkeuring de binnenbuizen (35 en 36).

De onderste binnenhuis (35), waaraan het onderste scharnier (37) van de schoor is bevestigd, kan (over een zekere afstand) vrij in lengterichting schuiven ten opzichte van de bovenste binnenhuis (36) waaraan het bovenste vouwpunt (38) vein de schoor is bevestigd. Omdat de twee buizen met parallelle vingers (39) in elkaar grijpen kunnen de twee binnenbuizen ten opzichte van elkaar niet om hun lengteas draaien, waardoor ze in vergrendeld toestand torsie aan elkaar kunnen overdragen. De techniek van uiterst nauwkeurig in elkaar schuivende vingers (39) van twee binnenhuizen is door lasersnijden mogelijk geworden.

In figuur 18 is in bovenaanzicht de moerconstructie (41) weergegeven, die in de ruimte (40) tussen de liggers (18) aan de liggers is vast gelast. Aan de voorzijde is de moer (41) onderbroken om ruimte te bieden aan een plat gedeelte van de onderste binnenbuis (35), die daardoor bij het opvouwen om de as van het onderste vouwpunt (37) kan draaien. Het bovenste vouwpunt (38) van de schoor werkt op dezelfde wijze. Hier zit de moer tussen de console van de buitenbuis van de stuurstang vast gelast.

Hoe eenvoudig de tweede opvouwactie verloopt wordt toegelicht aan de hand van de figuren 19 t/m 21, waarbij figuur 19 in zijaanzicht het begin van de actie weergeeft, figuur 20 halverwege de opvouwactie en figuur 21 aan het einde van de opvouwactie.

Aan het begin van de opvouwactie is het stuur al opgevouwen en zit de handgreep van het vouwpunt van het stuur (21) hoog en wordt nog steeds met een hand vast gehouden. De vouwpunten (37 en 38) van de schoor worden met de handgreep (34) ontgrendeld door deze handgreep los te schroeven. Met het trolleyhandvat (43) wordt dan de voorkant van de ligger (18) opgetild.

In figuur 20 is weergegeven hoe het achterwiel (9) door het optillen van de handgreep (43) naar voren rijdt, tot de trolley rechtop staat. Dan worden de stuurdelen verder tussen de pedalen en het opgevouwen voorwiel gedrukt waardoor de trolley wordt vergrendeld.

In figuur 21 is de trolley weergegeven in zijn verticale stand waarbij hij steunt op zijn twee trolleywielen (42) en het spatbord van het achterwiel.

In figuur 22 is weergegeven hoe plat de trolley is in de doorsnede boven het achterwiel. De dikte is niet groter dan de dikte van de liggers (18) plus de dikte van de stuurstang (27) dan wel de dikte van het opgevouwen voorwiel (24). Omdat het achterwiel van de trolley past onder de voorstoel wordt de ruimte tussen de knieën en de voorstoel met slechts 8 cm verminderd. De trolley kan daardoor mee in het openbaar vervoer zonder ruimte van medereizigers weg te nemen. Omdat de vouwfiets opgevouwen een trolley is, hetgeen juridisch belangrijk is, en er geen ruimte van medereizigers wordt weggenomen, wat praktisch en voor het reisplezier belangrijk is, kan de trolley zonder extra kosten mee in alle openbaar vervoer, m.u.v. het vliegtuig waar doorgaans extra betaald moet worden voor ruimbagage.

Claims (10)

1. Vouwfiets, die met onze aangeboren loopmotoriek staand wordt aangedreven door beurtelings met het volle lichaamsgewicht op de lange pedalen te gaan staan, welke pedalen aan de voorzijde scharnierend zijn opgehangen aan de liggers en aan de achterkant worden gedragen door de aandrijfketting, die tevens zorgt voor een gespiegelde beweging van de pedalen, met het kenmerk dat de draagconstructie vrijwel geheel bestaat uit lineaire onderdelen: twee lange rechte pedalen, twee lange rechte liggers met daartussen aan de achterkant het achterwiel en aan de voorkant het tweede vouwpunt, een opvouwbare stuurconstructie, met aan de onderkant van de rechte stuurstang het eerste vouwpunt en een rechte schoor met aan de bovenkant het eerste vouwpunt en aan de onderkant het tweede vouwpunt, waardoor na opvouwen de pedalen, de liggers, de stuurstang en de schoor dicht en evenwijdig aan elkaar terecht komen en zo een platte trolley vormen.

2. Vouwfiets volgens conclusie 1 met het kenmerk dat de aandrijving gebeurt door de eindige aandrijfketting die heen en weer beweegt en beurtelings de kettingwielen aan weerszijde van het achterwiel, voorzien van een vrijloop in voorwaartse richting.

3. Vouwfiets volgens conclusie 1 en of 2 met het kenmerk dat de aandrijfketting zich buiten handbereik bevindt omdat deze zich tussen of binnen de draagconstructie bevindt, waardoor de ketting bij het opvouwen niet van de kettingwielen af kan vallen en de handen en kleding bij het opvouwen en uitvouwen schoon blijven.

4. Vouwfiets volgens conclusie 1, 2 en of 3 met het kenmerk dat men vrij zijn positie op de pedalen kan kiezen, telkens het volle lichaamsgewicht kan inzetten en daarmee de trekkracht van het achterwiel kan afstemmen op de tegenwind, hetgeen een versnelling overbodig maakt.

5. Vouwfiets volgens conclusie 1, 2, 3 en of 4 met het kenmerk dat bij eerste opvouwactie gelijktijdig de twee vouwpunten van de lange stuurdelen worden ontgrendeld, zodat deze kunnen worden opgevouwen en gelijktijdig de as van de stuurstang en de bevestiging van de vouwpunten van de stuurdelen wordt ontgrendeld, waardoor na opvouwen beide stuurdelen plat tegen het opgevouwen voorwiel liggen.

6. Vouwfiets volgens conclusie 1, 2, 3, 4 en of 5 met het kenmerk dat bij het uitvoeren van de tweede opvouwactie gelijktijdig beide vou^unten van de schoor, die de schoor verbindt met de liggers en met de stuurconstructie, worden ontgrendeld.

7. Vouwfiets volgens conclusie 1, 2, 3, 4, 5 en of 6 met het kenmerk dat het opvouwen uitsluitend bestaat uit de opvouwacties volgens conclusie 5 en 6.

8. Vouwfiets volgens conclusie 1, 2, 3, 4, 5, 6 en of 7 met het kenmerk dat bij de opvouwacties de bagage niet van de vouwfiets hoeft te worden verwijderd.

9. Vouwfiets volgens conclusie 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 en of 8 met het kenmerk dat de trolley boven het achterwiel een minimale dikte heeft die wordt bepaald door de dikte van de liggers plus de dikte van de stuurstang.

10. Vouwfiets volgens conclusie 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 en of 9 met het kenmerk dat de vouwfiets formeel een trolley is waardoor hij niet alleen praktisch maar ook juridisch mee kan in alle vormen van het openbaar vervoer, mee in de tram, bus, metro en de trein en zonder bijbetaling.