DE20218735U1 - Bicycle, scooter and step board has all elements such as small wheels, high transmission, gear change, low load surface, combined in one vehicle, and instead of bicycle frame has baseplate, tubular profile or cross member - Google Patents
Bicycle, scooter and step board has all elements such as small wheels, high transmission, gear change, low load surface, combined in one vehicle, and instead of bicycle frame has baseplate, tubular profile or cross memberInfo
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Abstract
Description
Die heute üblichen Fahrräder, Abb. 1, bestehen im Wesentlichen aus dem Rahmen (R), den Rädern (LH und LV) und dem Kettenantrieb (K). Die Größe der Teile wird dabei einerseits von der Größe des Fahrers und andererseits von der zu erreichenden Geschwindigkeit bestimmt, indem die für den Menschen geeignete Tretgeschwindigkeit über die Übersetzung mit dem möglichen Raddurchmesser abgestimmt werden muß. Von Nachteil ist dabei, daß sowohl Rahmen wie auch die Laufräder rel. groß sind. Dies hat weitere Nachteile zur Folge, wie z. B. großes Gewicht, sperriger Aufbau, für Lasten ungeeignet, Räder als klappbare Varianten sind nur mit großen technischen Kompromissen realisierbar, es müssen aufgepumpte Laufreifen verwendet werden, etc. Deshalb sind Lastenräder, Einkaufsräder, Versorgungsräder kaum zu finden. Die Räder trainieren fast nur die Beinmuskulatur.The bicycles commonly used today, Fig. 1, essentially consist of the frame (R), the wheels (LH and LV) and the chain drive (K). The size of the parts is determined on the one hand by the size of the rider and on the other hand by the speed to be achieved, as the pedaling speed suitable for the person must be matched to the possible wheel diameter via the gear ratio. The disadvantage is that both the frame and the wheels are relatively large. This has further disadvantages, such as high weight, bulky construction, unsuitable for loads, folding bikes can only be implemented with major technical compromises, inflated tires must be used, etc. This is why cargo bikes, shopping bikes and supply bikes are hard to find. The bikes almost only train the leg muscles.
Diese Aspekte gelten weitgehend auch für Roller, die zudem meist auf den Bedarf von Kindern ausgerichtet und deshalb rel. langsam und für größere Strecken ungeeignet sind.These aspects also largely apply to scooters, which are also mostly geared towards the needs of children and are therefore relatively slow and unsuitable for longer distances.
Die angemeldeten Fahrzeuge (Fahrrad, Roller), Abb. 2 bis 7, haben keinen herkömmlichen Rahmen, sondern eine Art tiefliegende Bodenplatte (B). Dabei kann es sich auch um ein Profil, einen Steg oder Gestänge etc. handeln. Zudem sind die Laufräder (LH und LV) wesentlich kleiner. Um trotzdem Geschwindigkeiten zu erreichen die wir als angemessen empfinden und von handelsüblichen Fahrrädern her gewohnt sind, ist eine große Übersetzung von Pedal (P) zum hinteren Laufrad (LH) nötig. Die hohe Übersetzung (Ü) kann durch Zahnräder, durch mehrstufige Kettenräder oder durch eine Kombination davon, etc. erreicht werden.The registered vehicles (bicycle, scooter), Figures 2 to 7, do not have a conventional frame, but a type of low-lying base plate (B). This can also be a profile, a bridge or rods, etc. In addition, the wheels (LH and LV) are much smaller. In order to still reach speeds that we consider appropriate and are used to from standard bicycles, a high gear ratio from the pedal (P) to the rear wheel (LH) is necessary. The high gear ratio (Ü) can be achieved by gears, multi-stage chain wheels or a combination of these, etc.
Die Bodenplatte kann hinten zum Gepäckträger (G) erweitert werden. Die Aufhahmefläche für Lasten liegt damit sehr tief. Die Fläche, Länge (LG) und Breite (BR), kann für wesentlich größere Lasten ausgelegt sein als bei Fahrrädern.The base plate can be extended to form a luggage rack (G) at the rear. The area for carrying loads is therefore very low. The area, length (LG) and width (BR), can be designed for much larger loads than for bicycles.
Mit den so konstruierten Fahrzeugen können wesentlich größere Lasten transportiert werden, da diese nicht mehr so weit angehoben werden müssen und durch die günstigeren Hebelverhältnisse - Lasthöhe (KAH) / Lenkerhöhe (LA) leichter beherrschbar sind. Die Hebelverhältnisse sind in Abb. 1 und Abb. 2 zu erkennen.Vehicles constructed in this way can transport much larger loads, as they no longer have to be lifted as high and are easier to control thanks to the more favourable lever ratios - load height (KAH) / handlebar height (LA). The lever ratios can be seen in Fig. 1 and Fig. 2.
Der Abstand der Bodenplatte von der Lauffläche und der Durchmesser der Laufräder (R) werden dadurch bestimmt, daß bei zweirädrigen Varianten in Kurven der nötige Bodenabstand gewahrt sein muß, wie dies auch bei herkömmlichen Fahrrädern der Fall ist. Andererseits ist es oftmals erwünscht, einen möglichst niedrigen Einstieg (E) zu haben. Dies wird erreicht, indem die Lager (A) fiir Pedal und Übersetzungszahn(ketten)räder an Bodenplatte (B) nach oben gelegt werden (Abb. 5).The distance between the base plate and the running surface and the diameter of the wheels (R) are determined by the fact that the necessary ground clearance must be maintained in curves on two-wheeled variants, as is the case with conventional bicycles. On the other hand, it is often desirable to have as low an entry (E) as possible. This is achieved by placing the bearings (A) for the pedals and transmission gears (chain) wheels on the base plate (B) upwards (Fig. 5).
Der kleine Durchmesser der Laufräder erlaubt es auch „Vollgummiräder" zu verwenden.The small diameter of the wheels also allows the use of "solid rubber wheels".
Für sehr kleine Laufräder (12 Zoll und kleiner), speziell für Speichenräder mit Nabenschaltung, gibt es auf dem Markt praktisch kein Angebot. Für die Laufräder (LH) und (LV) werden deshalb vorteilhaft Scheibenräder oder zumindest teilweise massive Räder verwendet.There is practically no offer on the market for very small wheels (12 inches and smaller), especially for spoked wheels with hub gears. For the wheels (LH) and (LV) it is therefore advantageous to use disc wheels or at least partially solid wheels.
Einzelne Punkte der beschriebenen Maßnahmen tauchten in der Literatur und am Markt schon auf. Sie konnten sich jedoch nicht durchsetzen, da sie isoliert betrachtet zu wenig Vorteile bieten.Individual aspects of the measures described have already appeared in the literature and on the market. However, they have not been able to prevail because, viewed in isolation, they offer too few advantages.
Ein wesentlicher Aspekt dieser Anmeldung ist die Kombination technischer Maßnahmen wie z. B. niedrige Bodenplatte/kleine Räder/hohe Übersetzung oder niedrige Bodenplatte/kleine Räder/hohe Übersetzung/große, tief liegende Ladefläche, etc.An essential aspect of this application is the combination of technical measures such as low floor plate/small wheels/high gear ratio or low floor plate/small wheels/high gear ratio/large, low loading area, etc.
Das Fahrzeug kann mit nur zwei Laufrädern ausgestattet sein, wie dies beim handelsüblichen Fahrrad der Fall ist. Abb. 2 zeigt ein Fahrzeug mit 3 Rädern. Dabei ist u. a. von Vorteil, daß es freistehend abgestellt werden kann.The vehicle can be equipped with just two wheels, as is the case with a standard bicycle. Fig. 2 shows a vehicle with three wheels. One of the advantages of this is that it can be parked free-standing.
Abb. 3 zeigt einen Tretroller, basierend auf dem beschriebenen Bodenplattenprinzip. Trittbrett (Tl) wird, durch Gewichtsverlagerung der Fahrers nach unten, bewegt. Dadurch wird Rad (RA) in eine Drehbewegung versetzt, die über die Übersetzung (Ü) auf das hintere Laufrad (LH) übertragen wird. Durch diesen Vorgang ist nun Trittbrett (T2) oben. Verlagert der Fahrer sein Gewicht so, daß das Trittbrett (T2) nach unten gedrückt wird, setzt sich die Rotation der Räder (RA) und (LH) dem oben beschriebenen Vorgang fort. Der Roller bewegt sich nach vorne.Fig. 3 shows a scooter based on the base plate principle described. The footboard (Tl) is moved downwards by the rider's weight shift. This causes the wheel (RA) to rotate, which is transferred to the rear wheel (LH) via the gear ratio (Ü). This process causes the footboard (T2) to be at the top. If the rider shifts his weight so that the footboard (T2) is pushed downwards, the rotation of the wheels (RA) and (LH) continues as described above. The scooter moves forwards.
Die angesetzte Beinkraft an Trittbrett (Tl) kann unterstützt werden, indem der Fahrer Hebel (Hl) mit der Hand zu sich zieht. Diese Kraft wird über Hebel (Hl), Gelenk (Gl) und die Vorrichtung (Tl) ebenfalls auf die Drehbewegung von Rad (RA) usw. übertragen. Die Bewegung kann auch ausschließlich über diesen Weg erzwungen werden so daß nur die Armmuskulatur trainiert wird.The leg force applied to the footboard (Tl) can be supported by the rider pulling the lever (Hl) towards him with his hand. This force is also transferred to the rotational movement of the wheel (RA) etc. via the lever (Hl), joint (Gl) and the device (Tl). The movement can also be forced exclusively in this way so that only the arm muscles are trained.
Entsprechendes gilt für den Antrieb auf der Seite von (T2). Die Hebel können auch so angeordnet werden, daß die Drehbewegung in (LH) durch Drücken von Hebel (Hl) etc. unterstützt wird. Die Maße in Abb. 3 sind nur als grobe Orientierungshilfe zu verstehen. Gelenkt wird durch eine Seitenbewegung der Hebel (Hl) und (H2).The same applies to the drive on the side of (T2). The levers can also be arranged so that the rotary movement in (LH) is supported by pressing lever (Hl) etc. The dimensions in Fig. 3 are only to be understood as a rough guide. Steering is achieved by a lateral movement of the levers (Hl) and (H2).
Ein solches System kann auch durch Verwendung eines Getriebes mit Freilauf bzw. mit zwei Freiläufen aufgebaut werde . In diesem Fall wird zunächst Druck über das Freilaufgetriebe auf der Seite von (Tl) - Abb. 3) ausgeübt. Während dieser Zeit wird (T2) z. B. durch Federkraft, nach oben bewegt. Anschließend wird durch Kraft auf (T2) das Laufrad angetrieben, und durch den Freilauf die Rückholbewegung von (Tl) ermöglicht.Such a system can also be constructed by using a gear with a freewheel or with two freewheels. In this case, pressure is first exerted via the freewheel gear on the side of (Tl) - Fig. 3). During this time, (T2) is moved upwards, e.g. by spring force. The impeller is then driven by force on (T2), and the freewheel enables the return movement of (Tl).
Beiden Beispielen liegt die Absicht zugrunde, sowohl Bein- wie auch Armmuskulatur für die Fortbewegung zu nutzen (gemeinsam oder ausschließlich).Both examples are based on the intention to use both leg and arm muscles for locomotion (together or exclusively).
Abb. 4 zeigt als Beispiel ein Fahrrad mit Pedalen und zwei Hinterrädern. In diesem Fall ist eine zusätzliche Übersetzung, z. B. zwei Zahnräder (Z), nötig, um in der jeweiligen zweiten Phase eine Umkehr der Pedalbewegung zu erreichen. Ein dementsprechendes Fahrzeug kann auch mit nur einem Hinterrad ausgestattet sein.Fig. 4 shows an example of a bicycle with pedals and two rear wheels. In this case, an additional gear, e.g. two gears (Z), is necessary to reverse the pedal movement in the second phase. A corresponding vehicle can also be equipped with only one rear wheel.
Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Konstruktionen liegt in der Möglichkeit, auf einfache Art und Weise klappbare, zusammenschiebbare, faltbare etc. Fahrzeuge zu bauen, die dabei auch noch sehr stabil sind. In Abb. 5 ist das Fahrzeug in zwei Teile zerlegt. Die Bodenplatte, Schiene (SV) etc. des forderen Teils kann in den hinteren Teil (SH) gesteckt werden. Beide Teile können z. B. mittels Schrauben (S) etc. fixiert werden. Dies sowohl im ausgezogenen Fahrzustand, wie auch im zusammengeschobenen Transportzustand (Abb. 6A). Eine zweite Möglichkeit für den Transport des Fahrzeuges zeigt Abb. 6 B.Another advantage of the described designs is the possibility of easily building collapsible, push-together, foldable, etc. vehicles that are also very stable. In Fig. 5, the vehicle is disassembled into two parts. The base plate, rail (SV), etc. of the front part can be inserted into the rear part (SH). Both parts can be fixed using screws (S), etc. This is possible both in the extended driving position and in the pushed-together transport position (Fig. 6A). A second option for transporting the vehicle is shown in Fig. 6B.
Die Bauart der Fahrzeuge erlaubt auch eine teilweise Verkleidung ohne hierfür einen großen Aufwand treiben zu müssen .The design of the vehicles also allows for partial cladding without having to make a great deal of effort.
Das Grundprinzip eignet sich auch für aktive „Boards". Kickboards haben den Nachteil, daß sie nicht aktiv, d. h. auf dem Board stehend angetrieben werden können. Das Tretboard (Abb. 7) hat die Grundstruktur eines Kickboard, ist jedoch mit einem Antrieb ausgestattet. Durch Auf- und Abbewegung (WB) wird das Brett über die Zahn- und Kettenräder angetrieben. Wird (WB2) nach unten bewegt, so dreht sich das Antriebszahnrad (AZ) nach links und das Zwischenzahnrad (ZR) nach rechts. Auf der Welle von (ZR) ist das Kettenzahnrad (KZRl), das über die Kette (K) das Kettenzahnrad (KZR") und damit das Laufrad (LR) antreibt.
Wird (WB 1) nach unten bewegt, so ergibt sich eine Rechtsdrehung der Antriebs-The basic principle is also suitable for active "boards". Kickboards have the disadvantage that they cannot be actively driven, i.e. standing on the board. The kickboard (Fig. 7) has the basic structure of a kickboard, but is equipped with a drive. The board is driven by up and down movements (WB) via the gears and chain wheels. If (WB2) is moved downwards, the drive gear (AZ) turns to the left and the intermediate gear (ZR) to the right. On the shaft of (ZR) is the chain gear (KZRl), which drives the chain gear (KZR") and thus the wheel (LR) via the chain (K).
If (WB 1) is moved downwards, the drive shaft will rotate to the right.
rades (AZ). (ZL) dreht sich gleichsinnig, so daß jetzt das linke Laufrad (LL) nach vorne treibt. Die Laufräder (LL) und (LR) haben einen Freilauf der die Rückholbewegung ermöglichtwheel (AZ). (ZL) rotates in the same direction, so that now the left wheel (LL) drives forward. The wheels (LL) and (LR) have a freewheel that enables the return movement
In dem Beispiel wird mit Zahnrädern und Kettenrädern und handelsüblichen Freiläufen gearbeitet. Es ist jedoch auch möglich für die Kraftübertragung Zahnriemen etc. zu verwenden. Das Getriebe kann auch in einer Zentraleinheit untergebracht sein.In the example, gears and sprockets and commercially available freewheels are used. However, it is also possible to use toothed belts etc. for power transmission. The gearbox can also be housed in a central unit.
Das Trittbrett (TB) ist fest mit (AZ) verbunden und liegt über der Antriebsvorrichtung.The running board (TB) is firmly connected to (AZ) and is located above the drive device.
Eine sportliche Version des Tretbrettes hat nur eine Bremsvorrichtung (BV) die durch runtertreten oder nach hinten kippen betätigt werden kann.A sporty version of the pedal board has only one braking device (BV) which can be activated by stepping down or tilting backwards.
Die Steuerung des Tretbrettes kann durch einen Handlinker (HL) erleichtert werden.The control of the footboard can be made easier by a hand linker (HL).
Claims (24)
Priority Applications (1)
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| DE20218735U DE20218735U1 (en) | 2002-01-21 | 2002-12-03 | Bicycle, scooter and step board has all elements such as small wheels, high transmission, gear change, low load surface, combined in one vehicle, and instead of bicycle frame has baseplate, tubular profile or cross member |
Applications Claiming Priority (2)
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Publications (1)
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN100410134C (en) * | 2005-06-13 | 2008-08-13 | 詹富生 | Mini surfing scooter |
-
2002
- 2002-12-03 DE DE20218735U patent/DE20218735U1/en not_active Expired - Lifetime
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