DE3737294A1

DE3737294A1 - Hand- und fusshebelantrieb mit flankierenden massnahmen fuer fahrzeuge, insbesondere fahrraeder

Info

Publication number: DE3737294A1
Application number: DE19873737294
Authority: DE
Inventors: Josef Dipl Ing Mueller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-11-04
Filing date: 1987-11-04
Publication date: 1989-05-18

Description

Es gibt zahlreiche Versuche, die menschliche Muskelkraft für die Fortbewegung noch mehr auszunützen als es durch den Kurbelbetrieb des heutigen Fahrrades geschieht, etwa durch Heranziehung der Hände und Arme, oder gar des Rückens. Dabei werden hauptsächlich 3 Punkte übersehen, die den gewünschten Erfolg mindern:

1. Sind die zusätzlichen Einrichtungen zum meist rotierenden Kur beltrieb zu aufwendig und damit zu schwer und haben zu große Reibungsverluste.
2. Ist die Kraftbewegungsrichtung des Zusatzantriebs ergonome trisch meist ungünstig.
3. Sollte die Sitzposition des Fahrers den Erkenntnissen der Aerodynamik mehr Rechnung tragen, etwa einer zurückgelehnten Sitzweise entsprechen, um die Stirnfläche zu verkleinern.

Ein weiterer Mangel, der eigentlich unter Punkt 1. fällt, be trifft die Einrichtungen für Bremsen und Schaltung, etwa Bowden züge, die bei jedem Krafthub der Hände mitbewegt werden müssen und wenn auch von geringer Größe, dennoch eine ständig wieder kehrende Wirkung haben.

Als Beispiele in dieser Richtung seien erwähnt:

Das europäische Patent B 62 M 1/04 und B 62 M 1/12 von 1981 mit Hand- und Fußantrieb, an denen unter anderem sowohl die rei bungsbehaftete Gleitschienenführung, als auch die kurzen Handhe bel für die Lenkung und die bei Krafthüben mitzuschleppende Bremsbetätigung zu beanspruchen sind.

Einige neuere Vorschläge, wie sie in der Zeitschrift "Radmarkt" unter der Bezeichnung "Handyped" mit einer sehr ausladenden ergo nomisch günstigen Lenkerbetätigung und mitzuschleppenden Bremszü gen in den 80er Jahren veröffentlicht wurde.

Eine Ausführung im Radmagazin "tour" vom März 87, Seite 52, Bild 8, die als Handantrieb einen kompletten zweiten Kurbelan trieb für das Vorderrad mit allen bereits erwähnten Komplika tionen zeigt.

In einer weiteren "tour" No. von 1987, ein japanisches Reitrad mit Ruderbewegungen der Arme und üblicher, aufrechter Sitzposi tion.

Für die vorliegende Erfindung wird als Beispiel ein einspuriges Zweirad gezeigt, dessen Hauptantrieb über Fußhebel, Seile und Freiläufe auf das Hinterrad erfolgt. Der Fahrer sitzt kurz vor dem Hinterrad in etwa Stuhlhöhe und zurückgelehnter Position, die Beine zu den Pedalen angehoben.

Der Lenker, um zwei senkrecht zueinanderstehende Achsen drehbar, betätigt um die eine die Lenkung und wirkt um die andere über Stangen und Kugelgelenke auf die Fußhebel des Hauptantriebs ein. Dabei ist besonderer Wert auf die ergonometrisch günstige Kraft richtung X-X des Handantriebs gelegt, wie er gleichfalls durch die zurückgelegte Sitzposition für den Fußantrieb in Y-Y-Richtung erreicht wird.

Die Bremseinrichtung ist so ausgebildet, daß während der Krafthü be der Hände keinerlei Bedienungsorgane bewegt werden. Die Ver drehung der Handgriffe wird durch Wälzlager erleichtert.

Für die zügige Betätigung der hin- und hergehenden Massen ist die Ausbildung der Endanschläge, wie er weiter unten dargestellt wird, von ausschlaggebender Bedeutung.

Die Erfindung eignet sich insbesondere für Sport- und Rekordfahr zeuge zur Erzielung von Höchstleistungen. Sie kann aber auch für den Normalgebrauch, beispielsweise zur Überwindung von Steigun gen, Gegenwind und plötzlich auftretenden Hindernissen eine Rolle spielen.

Die Erfindung wird in folgenden 7 Abbildungen erläutert

Fig. 1 Seitenansicht des Fahrzeugs,

Fig. 2 Draufsicht auf Fig. 1,

Fig. 3 Lenker-Hand-Fußantrieb von hinten,

Fig. 4 Lenker-Handantrieb Seitenansicht,

Fig. 5 Lenker Bremshebel von vorn,

Fig. 6 Lenker Bremshebel von oben,

Fig. 7 Anschlag für Schwinghebel.

Zu Fig. 1, 2, 3

Der Hauptantrieb entspricht weitgehend dem Gebrauchsmuster von 1975: B 62 M 1-04/GM 75 01 870 mit vor dem Vorderrad stehend an geordneten Schwinghebeln 1, 1, mit Seilen (2, 2), zu den beidsei tigen Freiläufen 3, 3 des Hinterrades, mit dem Unterschied, daß die Rückholung der äußeren Freilaufkränze in bekannter Weise durch Spiralfedern erfolgt. (Auf deren Darstellung und einer Gangschaltung wird der Einfachheit halber verzichtet.)

Der Gitterrahmen hat eine, das Vorderrad überkragende Verlänge rung 5, an dessen Ende die Schwinghebel 1, 1 gelagert sind. Sitz und Lehne sind kurz vor dem Hinterrad verschiebbar auf dem Rahmen gelagert. Die zurückgelehnte Sitzposition ergibt eine Stirnflä che, die in etwa der Hälfte des normal aufrechtfahrenden Radfah rers entspricht.

Die Lenkung hat kurz über dem Steuerkopf 6 ein Gelenk 7, das die Fortsetzung der Lenksäule 8 in einem stumpfen Winkel in eine we nig geneigte Lage zur Horizontalen bringt. Auf dieser Lenkwelle 8 ist senkrecht dazu das Lager (9) für den eigentlichen, U-förmig gebogenen Lenker 11 angeordnet, der an den Enden Kugelgelenke (12, 12) trägt, die über Zug-Druckstangen 13, 13 und weiteren Ku gelgelenken 14, 14 mit den Enden der Pedalachsen verbunden sind. Die kardanische Anordnung des Lenkers 11 erlaubt es Armen und Händen durch Drehen um die Lenkwelle (8) das Vorderrad einzu schlagen und durch Schwenken um das Lager (9) auf den Antrieb einzuwirken.

Die Verbindung des Lenkers mit den Pedalen durch Zug-Druckstangen 13, 13 macht es ferner möglich, wenn man die Pedale mit den bei Rennrädern üblichen Fußhaken 15, 15 versieht, auch die Kraft des zurückziehenden Fußes für den Antrieb auszunützen.

In den Fig. 4, 5 und 6 ist die Ausbildung des Lenkers 11, ins besondere die Lenkergriffe 16, 16 und deren Lagerung mit Nadella gern dargestellt. Vor allem aber wird dargelegt, wie der eingangs erwähnte Grundsatz, zusätzliche Kraftverluste durch Bedienungs einrichtungen für Bremse und Schaltung zu vermeiden sind. Zu die sem Zweck sind die Bremsgriffe 17, 17, wie im Fahrradbau üblich, nicht unmittelbar mit den Lenkergriffen 16, 16 verbunden und wer den damit auch nicht bei Krafthüben samt Bowdenzügen mitbewegt, sondern sind auf dem Lagerbock 10 vor dem Lenker 11 angeordnet, so daß sie nur die viel selteneren und kleineren Lenkeinschläge mitmachen müssen.

Diese Anordnung bedarf zwar zum Bremsen einer kurzen Bewegung der Hände von den Griffen 16, 16 zur Mitte des Lenkers 11, erschwert aber dabei keineswegs die Lenkarbeit, da immer noch ein genügend langer Hebelarm wirksam bleibt.

Gleichzeitig kann diese Handbewegung zur Mitte des Lenkers 11 da zu benutzt werden, die Kraftbewegung der Hände zu reduzieren, bzw. fast ganz auszuschalten.

Für den Bewegungsablauf der oszillierenden Krafthübe spielen die Endbegrenzungen oder Anschläge 19, 19 eine maßgebliche Rolle. Sie sind daher in Fig. 7 gesondert dargestellt. Die Spiralfeder 20 hat im Zusammenwirken mit dem Gummipuffer 21 eine stark progres sive Kennlinie, so daß der Aufprall der Schwinghebel 1, 1 nicht nur geräuschlich gedämpft wird, sondern auch die Umkehr der Bewe gungsrichtung für beträchtliche Massen, wie Schwinghebel, Füße, Hände, Lenker und Gestänge beschleunigt und verlustfrei erfolgen kann.

Claims

1. Hand- und Fußhebelantrieb mit flankierenden Maßnahmen für Fahrzeuge, insbesondere Fahrräder, bei dem mit Fußhebel (1, 1) vor dem Vorderrad über Seilzüge (2, 2) und beidseitigen Frei läufen (3, 3) das Hinterrad angetrieben wird, mit einem normal geneigten Lenkerschaft (6) und einem Gelenk (7), das der Lenk welle (8) eine nahezu waagerechte Lage verleiht, dadurch ge kennzeichnet, daß auf dieser Lenkwelle senkrecht dazu ein La ger (9) angeordnet ist, um das der eigentliche U-förmig gebo gene Lenker (11) schwingen kann und dabei über, an den Enden des Lenkers angebrachten Kugelgelenken (12, 12), Verbindungs stangen (13, 13) und weiteren Kugelgelenken (14, 14) auf die Fußhebel (1, 1) und damit auf den Antrieb einwirkt, wogegen die Lenkung des Vorderrades in sehr unterschiedlicher Richtung, einer Richtung, die heute, beispielsweise im Kraftwagen zur allgemeinen Gewohnheit geworden ist, betätigt wird.

2. Hand- und Fußhebelantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Lenker (11), hauptsächlich durch die umge kehrte U-Form, so ausgebildet ist, daß er weder bei den Kraft hüben in der nahezu waagerechten Ebene noch bei den Lenkbewe gungen in der nahezu senkrechten Ebene die Oberschenkel noch sonstiger Körperteile berührt oder gar behindert.

3. Hand- und Fußhebelantrieb nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Pedale mit Fußhaken (15) versehen sind, so daß beim Rückwärtshub der Füße die Fußkraft über die beid seitigen Gestänge (13, 13) und den Lenker (11) auf den gegen überliegenden Fußhebel übertragen wird.

4. Hand- und Fußhebelantrieb nach vorhergehenden Ansprüchen, da durch gekennzeichnet, daß die Bedienungshebel für die Bremsen (17, 17) und eventuell Schaltung, derart auf einem Teil der Lenkeinrichtung (10) angelenkt sind, daß sie die Krafthübe des des Lenkers auf keinen Fall, sondern lediglich die selteneren und kleineren Lenkbewegungen mitmachen.

5. Hand- und Fußhebelantrieb nach vorhergehenden Ansprüchen, da durch gekennzeichnet, daß die Lenkergriffe (16) über Wälzlager auf dem Lenker (11) gelagert sind.

6. Hand- und Fußhebelantrieb nach vorhergehenden Ansprüchen, da durch gekennzeichnet, daß die Anschläge (19) für die Kraft hubbegrenzung der Fußhebel (1, 1) mit Mitteln ausgestattet sind, beispielsweise Pufferfeder (20) und Gummipuffer (21) mit stark progressiver Kennung, daß sowohl die Umkehr der bewegten Massen beschleunigt wird, als auch Aufschlaggeräusche gedämpft werden.