DK159919B - Cykel med pedal- og sadeldrift - Google Patents

Description

DK 159919 B

i

Opfindelsen angår en cykel, nærmere betegnet en cykel, hvori rotationen af et drivhjul kan opnås ved udøvelse af en kraft skiftevis til en pedal og til en sadel eller sadlen, hvilken cykel er af den i kravets indledning angivne art.

5 I en sædvanlig cykel er et drivhjul indrettet til at drives til rotation ved hjælp af et drevet kædetandhjul, en endeløs kæde og et drivende kædetandhjul. Det drivende tandhjul kan drejes ved hjælp af to pedalarme, hvorpå pedaler er drejeligt lejret, idet de to pedalarme er anbragt modsat overfor hinanden. 10 Under brugen kan en bruger sidde på en sadel på cyklen og udøve en kraft, først på den ene pedal og så på den anden, eller brugeren kan stå på pedalerne og ved at flytte sin vægt fra den ene pedal til den anden bevirke drejning af de to pedalarme og dermed af det drivende kædetandhjul. En 15 ulempe ved denne anordning består i, at udvekslingsforholdet mellem det drivende kædetandhjul og det drevne kædetandhjul, og dermed den hastighed, hvormed cyklen kan drives fremad, er begrænset, eftersom den maksimale kraft, der udøves på en pedal på cyklen under brug,i almindelighed er noget mindre 20 end brugerens vægt. En yderligere ulempe består i, at cyklen kan være uegnet til brug for en person med nedsat førlighed, eftersom der behøves to lemmer for at betjene pedalmekanismen.

Fra GB-patentskrift nr. 126.539 kendes en cykel af den ind-25 ledningsvis nævnte art. Heri omtales en cykel, hvori en pedalarm, der er indrettet til ved sin egen rotation at bringe cyklens drivhjul til at rotere, strækker sig forbi sit rotations-lejringspunkt på cyklens stel på begge sider af dette.

Den ene ende af pedalarmen bærer en pedal, mens den modsatte 30 ende er forbundet med den ene ende af en kraftoverføringsaksel, hvis anden ende er svingeligt lejret ved den ene side af en sadel. Sadlen er glidende lejret i cykelstellet ved hjælp af en sadelstamme, der strækker sig stort set lodret ned i et af stellets rør. Cyklen er således udformet, at brugeren kan 35 lægge sin vægt skiftevis på pedalen og på sadlen, således at

2 DK 159919 B

pedalarraen og dermed drivhjulet bringes til at rotere. Denne udformning er behæftet med den ulempe, at sadelstammen kan skære sig fast i stelrøret, samt at de under brugen udøvede kræfter kan bevirke en udbøjning af pedalarmen og/eller 5 kraftoverføringsorganet, og kan medføre forskydningsbrud ved de steder, hvor kraftoverføringsorganet er forbundet med sadlen og/eller pedalarmen.

I GB-patentskrift nr. 234.363 er der beskrevet en drivmekanisme for et køretøj, hvori en pedal og en sadel kan svin-10 ges op og ned og er indbyrdes forbundet ved hjælp af en taljemekanisme, således at brugerens vægt under brugen anbringes skiftevis på pedalen og sadlen for derved at opnå en periodisk opad- og nedadgående bevægelse af sadlen. Sadlen er gennem en trisse- og fjedermekanisme koblet til en aksel på et 15 drivhjul, som også er udstyret med en palmekanisme for at sikre, at akselen kun kan dreje i én retning. Drivhjulet drives alene under sadlens opadgående bevægelse, hvilket kan begrænse den opnåelige hastighed og yderligere muligvis kan forringe køretøjets styreegenskaber. Ydermere er de forskel-20 lige trisse- og fjederanordninger komplicerede og kan være udsat for hurtig slitage og beskadigelse.

I GB-patentskrift nr. 402.369 er beskrevet et køretøj med et stel og en tværstang, der er svingeligt forbundet med stellet og bærer en sadel, et til stellet svingeligt 25 forbundet vægtstangsorgan, til vægtstangsorganet fastgjorte fodhvilere samt pedalarme af lignende art som i den ovenfor beskrevne sædvanlige cykel og drejeligt lejret i stellet med henblik på overføring af drejebevægelse til et drivhjul på køretøjet. Tværstangen og vægtstangsorganet er 30 hver for sig forbundet med pedalarmene gennem et tilhørende kraftoverføringsorgan, der kan bevæges lodret opad og nedad, når pedalarmene roterer. Således kan rotation af pedalarmene opnås ved, at der udøves i hovedsagen lodret kraft skiftevis på sadlen og på fodhvilerne. Dette køretøj har et 35 stort antal svinglejer, hvilket kan forringe køretøjets mekaniske styrke og forringe den virkningsgrad, hvormed brugerens vægt kan udnyttes.

DK 159919 B

3 I GB-patentskrift nr. 424.566 er beskrevet et lignende arrangement, hvori krumtaporganerne er udstyret med et par forsatte krumtapper, hvoraf den ene er ledforbundet med et vægtstangsorgan, der er lodret svingeligt lejret på stellet, 5 og den anden er ledforbundet med fodhvilerne, som er vandret svingeligt lejret på stellet. En lodret bevægelse af vægtstangsorganet kan enten opnås ved at anbringe brugerens vægt på sadlen eller ved hjælp af tilbageføringsvirkningen fra en trækfjeder. Udover de ovenfor omtalte ulemper er denne an-10 ordning behæftet med den ulempe, at det ikke er muligt for brugeren at lægge hele sin vægt på fodhvilerne.

I GB-patentskrift nr. 457.307 er beskrevet en cykel, hvori både sadlen og en pedalarm-aksel er vandret og lodret svingelige i forhold til stellet. Sadlen er ledforbundet 15 med pedalarmen gennem et kraftoverføringsorgan på en sådan måde, at pedalarmen kan drejes ved påføring af brugerens vægt skiftevis på sadlen og en pedal eller pedalerne. Imidlertid sker bevægelsen af sadlen både i lodret og vandret retning, hvilket medfører en forringelse af virkningsgraden.

20 Desuden kan pedalarmen være begrænset i størrelse, eftersom den ikke bæres direkte af stellet. Det meget store antal svinglejepunkter kan gøre denne indretning særligt sårbar for mekanisk belastning.

I GB-patentskrift nr. 626.900 er beskrevet en trehjulet 25 cykel med to baghjul på en fælles aksel, hvori en sadel er svingeligt lejret lodret i forhold til bagakselen, og et krumtaporgan, der er udformet i ét stykke med bagakselen, kan drejes som reaktion på lodrette bevægelser af sadlen. Bevægelse af sadlen i den opadgående retning opnås ved hjælp 30 af et par vægtstænger, som hver ved den ene ende er udstyret med en fodhviler, ved et mellemliggende punkt er svingeligt lejret på cyklens stel, og ved den anden ende er ledforbundet med sadlen gennem en ledstang. Denne anordning er behæftet med et antal ulemper. Navnlig er det ikke muligt at tilveje-35 bringe nogen udveksling, hvorfor de opnåelige hastigheder er begrænsede.

4

DK 159919B

Fra FR-patentskrift nr. 373.674 kendes en cykel, der omfatter en tværstang, som med sin ene ende er svingeligt lejret på cykelstellet og på sin anden ende bærer en sadel. Et stift, langstrakt kraftoverføringsorgan er således svinge-5 ligt forbundet med tværstangen, at det kan bevæges lodret som reaktion på, at rytteren lægger sin vægt på sadlen. Kraftoverføringsorganet er belastet i opadgående retning ved hjælp af en trækfjeder, og de lodrette bevægelser af kraftoverføringsorganet overføres til cyklens kædehjul ved 10 hjælp af en palmekanisme eller en frihjulskobling. Cyklen er desuden udstyret med et par pedalarme, som hver bærer en pedal.

Fra FR-patentskrift nr. 392.051 kendes en cykel, der ligner en sædvanlig cykel med den undtagelse, at pedalarmene er 15 erstattet af en enkelt, drejelig pedalarm, hvis frie ende er svingeligt forbundet med den ene ende af et langstrakt kraftoverføringsorgan, så at lodret opad- og nedadgående bevægelse af kraftoverføringsorganet ledsages af en drejning af den drejeligt lejrede krumtap. Et par pedaler strækker sig 20 nedad fra kraftoverføringsorganet med henblik på udførelse af dettes nedadgående bevægelse, idet den opadgående bevægelse opnås ved hjælp af en tværstang, som bærer en sadel og med sin ene ende er svingeligt forbundet med kraftoverføringsorganets modsatte ende. Tværstangen er lodret svingeligt 25 lejret på cykelstellet i et punkt mellem kraftoverføringsorganet og sadlen, og sadlens position på tværstangen kan indstilles. Denne-cykel kan således drives fremad ved skiftevis at udøve kraft på sadlen og på pedalerne, idet disse kræfter virker på den samme side af krumtappens omdrejnings-30 akse.

Det er opfindelsens formål at anvise udformningen af en cykel, f.eks. en tohjulet cykel, ved hvilken de ovennævnte ulemper er helt eller delvis afhjulpet, og dette formål opnås ved en cykel, som ifølge opfindelsen er ejendommelig ved den i 35 kravets kendetegnende del angivne udformning og indretning.

DK 159919B

5

Foruden at afhjælpe de nævnte ulemper gør opfindelsen det muligt at tilvejebringe en cykel, der kan fremdrives med en forholdsvis høj hastighed, at tilvejebringe en cykel, der kan være egnet til brug for en person med nedsat førlighed, 5 og at tilvejebringe en cykel, der er særdeles velegnet til motionsformål, således som det vil fremgå af det følgende.

Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til det på tegningen viste udførelseseksempel på en cykel ifølge opfindelsen, idet 10 fig. 1 viser cyklen set fra siden, fig. 2 viser den i fig. 1 viste cykel, set i perspektiv ovenfra og fra den ene side, fig. 3 viser den i fig. 1 viste cykel, set ovenfra, fig. 4 viser skematisk og set fra siden pedalmekanismen i 15 den i fig. 1 viste cykel, og fig. 5 er et til fig. 4 svarende diagram, der viser de forskellige stillinger under brugen af en pedalarm, en krumtaparm og en tværstang tilhørende den i fig. 4 viste pedalmekanisme.

20 Der henvises nu til tegningen, hvor der er vist en tohjulet cykel 1, der omfatter et hovedstel 2, et baghjul 3 og et forhjul 4. Forhjulet 4 er frit drejeligt lejret i cyklens forgaffel 5, der med henblik på styring er stift forbundet med cyklens styr 6. Baghjulet 3 er drejeligt lejret i hoved-25 stellet 2, og det er indrettet til at drives til rotation af et drivende kædetandhjul 7, en endeløs kæde 8 og et drevet kædetandhjul 9. Cyklen kan selvsagt omfatte yderligere gearorganer som i en almindelig cykel for at gøre en bruger i stand til at cykle op og ned ad bakker. Ifølge et 30 aspekt ved opfindelsen kan cyklen omfatte gear i to trin. Baghjulet 3 er udstyret med en sædvanlig frihjulsmekanisme, således at baghjulet 3 kan rotere frit, medens det drivende kædetandhjul 7, den endeløse kæde 8 og det drevne kædetandhjul 9 er i ro. Det drivende kædetandhjul 7 er dreje-35 ligt lejret på hovedstellet 2, og det er indrettet til at

DK 159919 B

6 drives til rotation af en pedalbevægelsesmekanisme, der omfatter en tværstang 10, en kraftoverførende plejIstang 11, krumtaparme 12 samt pedalarme 13. Tværstangen 10 er svinge-ligt fastgjort til forgaffelrøret 17 og bærer en sadel 14.

5 Den kraftoverførende plejlstang 11 er svingeligt forbundet med midterdelen på tværstangen 10 og er indrettet til at drives ved rotation af krumtaparmene 12 i et lodret plan. Lejebøsninger 15 forhindrer plej Istangen 11 og dermed tværstangen 10 i at bevæge sig for meget fra side til side under 10 cyklens brug. Hver af krumtaparmene er svingeligt fastgjort til plejIstangen 11 og virker sammen med den tilknyttede pedalarm 13 som et enkelt stift organ, der kan drejes omkring det drivende kædetandhjul 7’s omdrejningsakse. Den ene af krumtaparmene 12 og den tilknyttede pedalarm 13 er fastgjort 15 til det drivende kædetandhjul 7, således at drejning af krumtaparmene 12 og pedalarmene 13 i en fremadgående retning medfører drejning af det drivende kædetandhjul 7. Hver af pedalarmene 13 er udstyret med en pedal 16, som er drejeligt lejret på armen.

20 For at drive cyklen kan pedalerne 16 bevæges til deres højeste vinkelstilling, hvorpå der udøves en kraft på dem for at bringe pedalarmene 13, krumtaparmene 12 og det drivende kædetandhjul 7 til at rotere i en fremadgående retning og den kraftoverførende plejlstang 11 og tværstangen 10 til at be-25 væge sig opad. Når pedalerne 16 har nået deres laveste vinkelstilling, ved hvilken tværstangen 10 befinder sig i sin højeste stilling, vil vægten af en bruger, der sidder på sadlen 14, påvirke plej Istangen 11 nedad' og dermed bevirke fortsat rotation af krumtaparmene 12, pedalarmene 13 og det 30 drivende kædetandhjul 7, indtil pedalerne 16 når deres højeste vinkelstilling, ved hvilken tværstangen 10 befinder sig i sin laveste stilling. De relative stillinger, som en pedalarm 13, en tilhørende krumtaparm 12 og tværstangen 10 indtager under brug, er yderligere belyst i fig. 5 og er 35 vist ved henvisningsbetegnelserne 21-27, 21' henholdsvis 21" til 27' henholdsvis 27".

7

DK 159919 B

Under brugen kan en bruger sidde'.på cyklen som beskrevet ovenfor. Alternativt kan en bruger stige op på den af pedalerne 16, der befinder sig i sin laveste vinkelstilling, og skubbe cyklen fremad, hvorefter han sætter sig på sadlen 14, 5 hvilket bringer krumtaparmene 12, pedalarmene 13 og det drivende kædetandhjul 7 til at begynde at rotere.

Det skal bemærkes, at udvekslingsforholdet mellem det drivende kædetandhjul 7 og det drevne kædetandhjul 9 er højt. Dette udvekslingsforhold kan være så højt som 20:1 eller 30:1 10 og kan opnås enten ved at anvende et stort drivende kædetandhjul 7 som vist eller ved at anvende indvendige tandhjulsorganer i navet i baghjulet 3. Dette er muligt, eftersom brugerens samlede vægt udnyttes til fremdrivning af cyklen og gør det muligt at føre cyklen hurtigere frem. Ud-15 vekslingsforholdet kan være således valgt, at når cyklen kører med en moderat hastighed, er det drivende kædetand-hjul 7's omdrejningshastighed mellem omtrent 10 og 20 omdrejninger i minuttet, således at det nærmer sig brugerens åndedrætsfrekvens. Det skal yderligere bemærkes, at under drif-20 ten bevæges pedalerne 16 synkront, og at afstanden mellem sadlen 14 og pedalerne 16 varierer periodisk. Cyklen er således særlig velegnet til øvelsesformål.

Den effektive drejekraft, der udøves på krumtaparmene 12 og pedalarmene 13 under nedadgående bevægelse af pedalerne 25 16, kan forøges ved tilvejebringelse af en sele, der fast gøres til sadlen 14 og er ført omkring brugerens talje eller hofter, således at han eller hun kan trække opad i sadlen 14, medens han eller hun trykker nedad på pedalerne 16 med fødderne.

30 Som det vil fremgå af ovenstående beskrivelse og tegningen, er det kun nødvendigt at betjene én af cyklens pedaler 16 for at drive cyklen fremad. I en alternativ udførelsesform for opfindelsen er cyklen kun udstyret med én enkelt pedal 16 og én enkelt krumtaparm 13. Opfindelsen gør det således 35 muligt at tilvejebringe en cykel, der kan være egnet til brug - af en person, der savner sin fulde førlighed.

DK 159919 B

8

Ved en yderligere alternativ udførelsesform for opfindelsen omfatter cyklen organer til at variere det moment, der udøves på krumtaparmene 12, når brugerens vægt tynger på sadlen. F.eks. kan sadlen 14's stilling på tværstangen 10 være 5 indstillelig, eller også kan sadlen udskiftes med en langstrakt sadel, der er monteret på og parallel med tværstangen 10, således at det bliver muligt for brugeren at udøve sin vægt i forskellige afstande fra den svingelige forbindelse mellem tværstangen 10 og den kraftoverførende plejlstang 10 11. Opfindelsen gør det således muligt at tilvejebringe en cykel, der kan være egnet til brug af personer af varierende vægt og højde.

Opfindelsen er i det foregående forklaret under henvisning til en cykel, der er indrettet til at bruges af én person.

15 Imidlertid kan en cykel i overensstemmelse med opfindelsen omfatte et hvilket som helst antal hjul, herunder f.eks. mere end ét drivhjul monteret på den samme hjulaksel eller drevet af en fælles gearmekanisme. Cyklen kan også være udstyret med et antal sadler, som hver er forsynet med en pedalmeka-20 nisme og et drivende kædetandhjul, som gennem en frihjulsmekanisme er forbundet med et tilhørende eller fælles drivhjul. Cyklen kan også omfatte organer til at bære en passager, f.eks. en sadel eller et sæde, der er fastgjort til stellet.

Claims (1)

1. DK 159919 B Cykel (1) af den art, der omfatter a) et stel, b) krumtapmidler (12, 13) omfattende to krumtaporganer, 5 der er drejeligt lejret i stellet, c) mindst ét drivhjul (3), der er drejeligt lejret i stellet og kan bringes til at rotere som reaktion på, at krumtapmidlerne (12, 13) roterer, idet krumtapmidlernes rotationsakse ligger fast i forhold til drivhjulets (3) akse, 10 d) pedalorganer (16), der er anbragt på mindst ét af krumtaporganerne på kun én side af krumtapmidlernes (12, 13) omdrejningsakse og indrettet til at bevirke rotation af krumtapmidlerne (12, 13), e) en sadel (14), der er svingeligt lejret i forhold til stel- 15 let, og f) kraftoverføringsmidler (11) til overføring af en kraft fra sadlen (14) til krumtapmidlerne (12, 13) for at bevirke rotation af sidstnævnte, hvilke kraftoverføringsmidler omfatter et kraftoverføringsorgan (11), der er 20 svingeligt forbundet med krumtapmidlerne (12, 13) på den anden side (12) af krumtapmidlernes (12, 13) akse, således at det kan meddeles en opad- og nedadgående bevægelse som reaktion på krumtapmidlernes (12, 13) rotation, idet krumtapmidlerne (12, 13) kan holdes vedblivende i rotation ved 25 skiftevis udøvelse af kraft på pedalorganerne (16) og sadlen (14), kendetegnet ved, g) at sadlens (14) svingeakse ligger fast i forhold til drivhjulets (3) akse og stellet, 30 h) at kraftoverføringsorganet (11) er svingeligt forbundet med begge krumtaporganer i lige stor afstand og indrettet til at udføre opad- og nedadgående bevægelser mellem dem, og i) at stellet omfatter dele (15), hvorimellem kraftoverførings-organet (11) føres i sine opad- og nedadgående bevægelser-