DE202008004907U1

DE202008004907U1 - Dreirädriges Fahrrad

Info

Publication number: DE202008004907U1
Application number: DE200820004907
Authority: DE
Original assignee: B2 FEINWERKTECHNIK GmbH
Current assignee: B2 FEINWERKTECHNIK GmbH
Priority date: 2008-04-09
Filing date: 2008-04-09
Publication date: 2008-07-03
Anticipated expiration: 2018-04-10

Abstract

Dreirädriges Fahrrad mit
– zwei seitlich voneinander beabstandeten ersten und zweiten Rädern (2),
– einem von diesen in Längsrichtung beabstandeten dritten Rad (3),
– einem Rahmen (1), an dem die Räder (2, 3) drehbar gelagert sind,
– einem mit dem Rahmen (1) verbundenen Sitz (18),
– einer in Fahrtrichtung vor dem Sitz (18) angeordneten Tretkurbeleinrichtung (5) und
– einer Hilfsantriebseinrichtung (6);
dadurch gekennzeichnet,
– dass am Rahmen (1) eine Vorgelegeanordnung (4) mit einer Vorgelegewelle (40) vorgesehen ist, die über ein erstes Transmissionselement (34) mit der Achse eines angetriebenen Rades (3) und über ein zweites Transmissionselement (54) mit der Tretkurbeleinrichtung (5) drehbar gekoppelt ist; und
– dass die Vorgelegewelle (40) mit einer Antriebswelle (60) der Hilfsantriebseinrichtung (6) drehbar koppelbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein dreirädriges Fahrrad nach einem dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Derartige dreirädrige Fahrräder, sogenannte Trikes, sind allgemein bekannt. Da sich derartige Trikes besonders für längere Fahrradtouren eignen, ist es häufig erwünscht, ein derartiges Trike mit einer Hilfsantriebseinrichtung zu versehen.
Die WO 2007/117149 A1 offenbart beispielsweise ein derartiges Trike, bei dem jedes Rad mit einem Radnabenmotor versehen ist. Diese Ausstattung eines jeden Rades mit einem eigenen Motor ist jedoch sehr kostenaufwendig. Hinzu kommt, dass bei nicht vom Motor unterstütztem Tretbetrieb des Trikes die Rotoren der Antriebsmotoren stets von der vom Fahrer aufzubringenden Tretkraft mitbewegt werden müssen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes dreirädriges Fahrrad anzugeben, das kostengünstig herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird durch das im Anspruch 1 angegebene dreirädrige Fahrrad gelöst. Bei diesem dreirädrigen Fahrrad ist am Rahmen eine Vorlegeanordnung mit einer Vorgelegewelle vorgesehen, die über ein erstes Transmissionselement mit der Achse eines angetriebenen Rades und über ein zweites Transmissionselement mit der Tretkurbeleinrichtung drehbar gekoppelt ist und die Vorgelegewelle ist mit der Antriebswelle der Hilfsantriebseinrichtung drehbar koppelbar.
Dieses erfindungsgemäße dreirädrige Fahrrad kommt mit einer einzigen Hilfsantriebseinrichtung aus. Hinzu kommt der Vorteil, dass eine für den Tretantrieb vorgesehene Getriebeeinrichtung, zum Beispiel eine Gangschaltung, am angetriebenen Rad auch bei Einsatz der Hilfsantriebseinrichtung nutzbar ist.
Vorzugsweise ist das angetriebene Rad ein einzelnes Hinterrad und die beiden seitlich voneinander beabstandeten Räder sind lenkbare Vorderräder.
Es ist vorteilhaft, wenn die Hilfsantriebseinrichtung einen elektrischen Antriebsmotor aufweist, der mit einer Speichereinrichtung für elektrische Engerie zur Versorgung mit elektrischer Energie elektrisch leitend verbunden ist.
Bevorzugt weist die Hilfsantriebseinrichtung ein Getriebe auf, das zwischen dem Antriebsmotor und der Vorgelegewelle wirksam angeordnet ist. Ein derartiges Getriebe dient zur Drehzahlanpassung und zur Drehmomentanpassung der Hilfsantriebseinrichtung an den am Fahrrad vorgesehenen Tretkurbelantrieb.
Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn die Hilfsantriebseinrichtung eine erste Kupplung, vorzugsweise eine Freilaufkupplung, aufweist, die ein auf der Vorgelegewelle vorgesehenes Ritzel, das mit dem zweiten Transmissionselement zusammenwirkt, derart von der Hilfsantriebseinrichtung entkoppelt, dass das zweite Transmissionselement nicht über die Vorgelegewelle vom Hilfsantrieb antreibbar ist, während ein Antreiben der Vorgelegewelle durch das Ritzel vom zweiten Transmissionselement ermöglicht ist. Diese Ausführungsform verhindert es, dass die Hilfsantriebseinrichtung über das zweite Transmissionselement die Tretkurbeln antreibt, und gewährleistet, dass die von der Hilfsantriebseinrichtung erbrachte Antriebsenergie ausschließlich über das erste Transmissionselement auf das Antriebsrad geleitet wird. Zugleich kann aber eine mechanische Betätigung des Tretkurbelantriebs über das zweite Transmissionselement auf die Vorgelegewelle übertragen werden, so dass sich im Vorgelege die Energie der Hilfsantriebseinrichtung und die vom Fahrer aufgebrachte Tretkurbelenergie addieren und zusammen auf das Antriebsrad übertragen werden.
Sinnvoll ist es auch, wenn die Hilfsantriebseinrichtung eine zweite Kupplung aufweist, mittels der der Hilfsantrieb im stromlosen Zustand von der Vorgelegewelle abkoppelbar ist. Diese Abkopplungsmöglichkeit sorgt dafür, dass bei ausgeschaltetem Hilfsantrieb, also wenn ausschließlich mittels Tretkurbelantrieb gefahren wird, die über die Tretkurbel aufgebrachte Kraft vollständig für den Vortrieb des Fahrrads benutzt wird und nicht noch zusätzlich die bewegbaren Teile des Hilfsantriebs mit antreiben muss.
Zwar ist das jeweilige Transmissionselement vorzugsweise von einer Kette gebildet, doch können alternativ auch andere Transmissionselemente, wie beispielsweise Zahnriemen oder Kardanwellen vorgesehen sein.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigt:
1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen dreirädrigen Fahrrads und
2 eine mit einer Hilfsantriebseinrichtung versehene Vorgelegewelle in Blickrichtung A aus 1.
In 1 ist ein dreirädriges Fahrrad (Trike) gezeigt, das einen Rahmen 1 mit einem unteren Basisrohr 10, einem sich vom unteren Basisrohr 10 schräg nach hinten und oben erstreckenden Stützrohr 12 und eine am hinteren Ende des unteren Basisrohrs 10 schwenkbar angelenkte Hinterradschwinge 14 aufweist. Die Hinterradschwinge 14 ist mittels einer Feder-Dämpfer-Einrichtung 16 am Stützrohr 12 abgestützt. Am oberen Ende des Stützrohrs 12 ist ein Gepäckträger 13 befestigt. Eine Sitzschale 18 stützt sich auf dem unteren Basisrohr 10 und am Stützrohr 12 ab und ist daran befestigt.
Das untere Basisrohr 10 ist im Bereich seines in Fahrtrichtung F vorderen Endabschnitts mit sich in Bezug auf die Fahrtrichtung links und rechts vom Basisrohr weg erstreckenden Radaufhängungen 11 für ein linkes und ein rechtes Vorderrad, von denen in 1 nur das rechte Vorderrad 2 gezeigt ist, versehen. Die beiden Vorderräder sind quer zur Fahrtrichtung F voneinander beabstandet. Die jeweilige Radaufhängung 11 weist auch eine Lenkungseinrichtung 15 für die Vorderräder auf, die in 1 nur schematisch dargestellt ist und Lenkergriffe 15' zur manuellen Betätigung der Lenkung aufweist.
Das einzige Hinterrad 3 ist mit seiner Achse 30 im rückwärtigen Bereich der Hinterradschwinge 14 drehbar gelagert. Weiterhin ist das Hinterrad 3 mit einer an sich bekannten Kettenschaltung 32 versehen, die über eine Mehrzahl von nebeneinander angeordneten Ritzeln unterschiedlichen Durchmessers aufweist. Die Kettenschaltung 32 ist in bekannter Weise ausgeführt und weist einen seitlich verschiebbaren Umwerfer auf, der als erstes Transmissionselement eine mit der Kettenschaltung 32 zusammenwirkende hintere Antriebskette 34 wählbar auf ein jeweils angewähltes Ritzel der Kettenschaltung 32 auflegt. Anstelle einer derartigen Kettenschaltung kann auch eine an sich bekannte Nabenschaltung in der Nabe des Hinterrades 3 vorgesehen sein.
Zwischen den Vorderrädern 2 und dem Hinterrad 3 ist am Rahmen 1 unterhalb des Basisrohrs 10 eine Vorgelegeanordnung 4 angebracht, die in Verbindung mit 2 näher beschrieben wird. Die Vorgelegeanordnung 4 enthält eine Vorgelegewelle 40, auf der ein erstes Ritzel 41 drehfest angeordnet ist, über das die hintere Antriebskette 34 läuft und das mit dieser hinteren Antriebskette 34 zur Kraftübertragung von der Vorgelegewelle 40 zur Kettenschaltung 32 zusammenwirkt. Ein zweites Ritzel 42 ist ebenfalls auf der Vorgelegewelle 40 angeordnet. Über das zweite Ritzel 42 läuft als zweites Transmissionselement eine vordere Antriebskette 54 eines Tretkurbelantriebs 5.
Der Tretkurbelantrieb 5 ist am vorderen Ende eines sich vom vorderen Ende des unteren Basisrohrs 10 schräg nach vorne und oben erstreckenden Tretkurbelstützrohrs 17 angebracht und darin mittels eines Tretlagers gelagert. Das Tretkurbelstützrohr 17 ist in seiner Länge teleskopartig verstellbar, so dass der Abstand des Tretkurbelantriebs 5 von der Sitzschale 18 an die Beinlänge des Fahrers angepasst werden kann.
Der Tretkurbelantrieb 5 weist neben zwei herkömmlichen Pedalkurbeln 50, 50' ein Tretkurbelritzel 52 auf, das mit der Tretkurbelwelle – ebenso wie die Pedalkurbeln 50, 50' – drehfest verbunden ist. Die vordere Antriebskette 54 läuft über das Tretkurbelritzel 52 und wirkt mit diesem zum Zwecke des Antriebs des zweiten Ritzels 42 der Vorgelegewelle 40 zusammen.
Das in 1 gezeigte dreirädrige Fahrrad weist weiterhin eine Bremseinrichtung auf, von der in 1 beispielhaft nur ein Bremshebel 19 und eine vordere Bremsscheibe 19' gezeigt sind. Die Bremseinrichtung kann mechanisch, hydraulisch oder elektrisch betätigbar sein. Auch das Hinterrad 3 ist mit einer (nicht gezeigten) Bremseinrichtung versehen.
Die in 2 dargestellte Vorgelegeanordnung 4 zeigt, dass das mit der hinteren Antriebskette 34 zusammenwirkende erste Ritzel 41 drehfest auf der Vorgelegewelle 40 angeordnet ist.
Des Weiteren zeigt 2, dass die Vorgelegeanordnung 4 mit einer Hilfsantriebseinrichtung 6 verbunden ist. Dazu ist die Vorgelegewelle 40 mit einer Antriebswelle 60 der Hilfsantriebseinrichtung 6 drehbar gekoppelt.
Das mit der vorderen Antriebskette 54 zusammenwirkende zweite Ritzel 42 ist über einen Freilauf 43, der in 2 nur schematisch dargestellt ist, derart mit der Vorgelegewelle 40 verbunden, dass eine drehfeste Verbindung zwischen dem zweiten Ritzel 42 und der Vorgelegewelle 40 nur in einer Drehrichtung besteht, während in der anderen Drehrichtung eine Entkoppelung des zweiten Ritzel 42 von der Vorgelegewelle 40 auftritt. Dadurch kann die Vorgelegewelle und damit die das Hinterrad antreibende hintere Antriebskette 34 vom Tretkurbelantrieb 5 über die vordere Antriebskette 54 betätigt werden, wobei der Freilauf 43 sperrt und das von der Tretkurbeleinrichtung 5 erzeugte Drehmoment auf die Vorgelegewelle 40 überträgt. Wird bei eingeschaltetem Hilfsantrieb 6 der Tretkurbelantrieb 5 nur sehr langsam betätigt, so dass die vom Hilfsantrieb 6 auf die Vorgelegewelle 40 aufgebrachte Drehzahl größer ist als die vom Tretkurbelantrieb 5 auf die Vorgelegewelle aufgebrachte Drehzahl, so läuft der Freilauf 43 in seine Freilaufstellung und die vom Hilfsantrieb 6 erzeugte Drehzahl der Vorgelegewelle 40 wird nicht über die vordere Antriebskette 54 auf den Tretkurbelantrieb 5 übertragen.
Die Hilfsantriebseinrichtung 6 umfasst einen elektrischen Antriebsmotor 62 und ein mit diesem wirksam gekoppeltes Getriebe 64. Das Getriebe 64 ist im vorliegenden Beispiel ein zweistufiges Planetengetriebe, das das vom Elektromotor 62 an eine Motorabtriebswelle abgegebene Drehmoment aufnimmt, die Drehzahl reduziert und dabei das Drehmoment erhöht und an die Antriebswelle 60 abgibt. Da der Aufbau derartiger Elektromotoren und Getriebe allgemein bekannt ist, sind in 2 der Elektromotor und das Getriebe 64 nur schematisch dargestellt.
Zwischen der Antriebswelle 60 und der Vorgelegewelle 40 ist eine Trennkupplung 7 vorgesehen, die es ermöglicht, die Antriebswelle 60 der Hilfsantriebseinrichtung 6 mit der Vorgelegewelle 40 zur Drehmomentübertragung zu verbinden oder die Vorgelegewelle 40 von der Antriebswelle 60 zu trennen. Die Trennkupplung 7 kann auf dem Fachmann bekannte Weise betätigbar ausgestaltet sein, beispielsweise mechanisch, elektrisch oder hydraulisch. Eine Trennung der Vorgelegewelle 40 und der Antriebswelle 60 mittels der Trennkupplung 7 erfolgt dann, wenn die Hilfsantriebseinrichtung 6 nicht in Betrieb ist und für den Vortrieb des Fahrrads ausschließlich der Tretkurbelantrieb 5 benutzt wird.
Nachfolgend wird die Funktionsweise des Antriebs des erfindungsgemäßen Fahrrads beschrieben.
Betätigt ein Fahrer des Fahrrads den Tretkurbelantrieb 5 auf allgemein bekannte Weise, so wird das vom Fahrrad über die Pedalkurbel 50, 50' auf das Tretkurbelritzel 52 aufgebrachte Drehmoment über die vordere Antriebskette 54 auf das zweite Ritzel 42 des Vorgeleges 4 übertragen. In der hierdurch bewirkten Drehrichtung des zweiten Ritzels 42 stellt der Freilauf 43 eine drehfeste Verbindung zwischen dem zweiten Ritzel 42 und der Vorgelegewelle 40 her, so dass die Vorgelegewelle 40 und mit ihr das erste Ritzel 41 angetrieben wird. Über das erste Ritzel 41 erfolgt eine Drehmomentübertragung mittels der hinteren Antriebskette 34 auf das gewählte Ritzel der Kettenschaltung 32 und damit auf die Hinterradachse 30, so dass das Hinterrad 3 in Drehbewegung versetzt wird und das Fahrrad antreibt.
Zusätzlich zum vorstehend beschriebenen Tretkurbelantrieb kann mittels der Hilfsantriebseinrichtung 6 ein Drehmoment auf die Vorgelegewelle 40 und damit über das erste Ritzel 41 und die hintere Antriebskette 34 auf das Hinterrad übertragen werden. Der Elektromotor 62 der Hilfsantriebseinrichtung 6 wird dazu aus einer Speichereinrichtung 66 für elektrische Energie, die beispielsweise als Batterie oder Akkumulator im Inneren des unteren Basisrohrs 10 untergebracht sein kann, mit elektrischer Spannung versorgt.
Die Erfindung ist nicht auf das obige Ausführungsbeispiel beschränkt, das lediglich der allgemeinen Erläuterung des Kerngedankens der Erfindung dient. Im Rahmen des Schutzumfangs kann die erfindungsgemäße Vorrichtung vielmehr auch andere als die oben beschriebenen Ausgestaltungsformen annehmen. Die Vorrichtung kann hierbei insbesondere Merkmale aufweisen, die eine Kombination aus den jeweiligen Einzelmerkmalen der Ansprüche darstellen.
Bezugszeichen in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen dienen lediglich dem besseren Verständnis der Erfindung und sollen den Schutzumfang nicht einschränken.

1: Rahmen
2: Vorderräder
3: Hinterrad
4: Vorgelegeanordnung
5: Tretkurbelantrieb
6: Hilfsantriebseinrichtung
7: Trennkupplung
10: Basisrohr
11: Radaufhängung
12: Stützrohr
13: Gepäckträger
14: Hinterradschwinge
15: Lenkungseinrichtung
15': Lenkergriffe
16: Feder-Dämpfer-Einrichtung
17: Tretkurbelstützrohr
18: Sitzschale
19: Bremshebel
19': Bremsscheibe
30: Hinterradachse
32: Kettenschaltung
34: Antriebskette
40: Vorlegewelle
41: erstes Ritzel
42: zweites Ritzel
43: Freilauf
50: Pedalkurbel
50': Pedalkurbel
52: Tretkurbelritzel
54: Antriebskette
60: Antriebswelle
62: Elektromotor
64: Getriebe
66: Speichereinrichtung für elektrische Energie
F: Fahrtrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- WO 2007/117149 A1 [0003]

Claims

Dreirädriges Fahrrad mit – zwei seitlich voneinander beabstandeten ersten und zweiten Rädern (2), – einem von diesen in Längsrichtung beabstandeten dritten Rad (3), – einem Rahmen (1), an dem die Räder (2, 3) drehbar gelagert sind, – einem mit dem Rahmen (1) verbundenen Sitz (18), – einer in Fahrtrichtung vor dem Sitz (18) angeordneten Tretkurbeleinrichtung (5) und – einer Hilfsantriebseinrichtung (6); dadurch gekennzeichnet, – dass am Rahmen (1) eine Vorgelegeanordnung (4) mit einer Vorgelegewelle (40) vorgesehen ist, die über ein erstes Transmissionselement (34) mit der Achse eines angetriebenen Rades (3) und über ein zweites Transmissionselement (54) mit der Tretkurbeleinrichtung (5) drehbar gekoppelt ist; und – dass die Vorgelegewelle (40) mit einer Antriebswelle (60) der Hilfsantriebseinrichtung (6) drehbar koppelbar ist.
Dreirädriges Fahrrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das angetriebene Rad ein einzelnes Hinterrad (3) ist und dass die beiden seitlich voneinander beabstandeten Räder lenkbare Vorderräder (2) sind.
Dreirädriges Fahrrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsantriebseinrichtung (6) einen elektrischen Antriebsmotor (62) aufweist, der mit einer Speicheranordnung für elektrische Energie (66) zur Versorgung mit elektrischer Energie elektrisch leitend verbunden ist.
Dreirädriges Fahrrad nach Anspruch 1, 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsantriebseinrichtung (6) ein Getriebe (64) aufweist, das zwischen dem Antriebsmotor (62) und der Vorgelegewelle (40) wirksam angeordnet ist.
Dreirädriges Fahrrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsantriebseinrichtung (6) eine erste Kupplung, vorzugsweise einen Freilauf (43), aufweist, die ein auf der Vorgelegewelle (40) vorgesehenes Ritzel (42), das mit dem zweiten Transmissionselement (54) zusammenwirkt, derart von der Hilfsantriebseinrichtung (6) entkoppelt, dass das zweite Transmissionselement (54) nicht über die Vorgelegewelle (40) vom Hilfsantrieb (6) antreibbar ist, während ein Antreiben der Vorgelegewelle (40) durch das Ritzel (42) vom zweiten Transmissionselement (54) ermöglicht ist.
Dreirädriges Fahrrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsantriebseinrichtung (6) eine zweite Kupplung (7) aufweist, mittels der der Hilfsantrieb (6) im stromlosen Zustand von der Vorgelegewelle (40) abkoppelbar ist.
Dreirädriges Fahrrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Transmissionselement (34, 54) von einer Kette gebildet ist.