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EP0000553A1 - Fahrradähnliches Zweiradfahrzeug - Google Patents

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Publication number
EP0000553A1
EP0000553A1 EP78100455A EP78100455A EP0000553A1 EP 0000553 A1 EP0000553 A1 EP 0000553A1 EP 78100455 A EP78100455 A EP 78100455A EP 78100455 A EP78100455 A EP 78100455A EP 0000553 A1 EP0000553 A1 EP 0000553A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
frame part
rear wheel
connecting rod
vehicle according
lower frame
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP78100455A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0000553B1 (de
Inventor
Hans Günter Dipl.-Ing. Bals
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP0000553A1 publication Critical patent/EP0000553A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0000553B1 publication Critical patent/EP0000553B1/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M1/00—Rider propulsion of wheeled vehicles
    • B62M1/18—Rider propulsion of wheeled vehicles by movement of rider's saddle
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/21—Elements
    • Y10T74/2164—Cranks and pedals

Definitions

  • the invention relates to a bicycle-like two-wheel vehicle with chain drive to the rear wheel, a saddle and a front fork rotatably mounted on the frame and connected to a handlebar.
  • the frame parts of bicycles are welded or screwed to each other and to the struts of the rear wheel fork.
  • the drive takes place in a known manner by means of foot force via pedals connected to the driving sprocket.
  • the saddle and the front fork bearing are fixed relative to each other and to the frame.
  • the invention has for its object to provide a particularly suitable as a toy or training device vehicle of the type mentioned, on which the driver executes a very harmonious riding movement covering the entire body, while the weight shift taking place in two phases for driving the driving sprocket over 36o 0 is used.
  • the frame consists of four articulated parts, of which the upper frame part carries the saddle, the front frame part the front fork and the lower frame part the rear wheel and the driving sprocket of the chain drive, on the front or lower frame part Footrests are attached and a connecting rod articulated on both sides is arranged between the upper frame part and a crank which is connected in a rotationally fixed manner to the driving sprocket.
  • the axis of the driving sprocket while driving makes a circular motion around the lower joint of the connecting rod.
  • the axis of the driving sprocket is pressed down with respect to the connecting rod joint, while in the other drive phase, by shifting weight to the saddle and transferring the Weight force over the rear on the lower frame part acting as a two-armed lever, the axis of the driving sprocket with respect to the lower joint of the connecting rod is raised again.
  • the aforementioned forces are further supported by pulling on the handlebar during the first phase and forward pressure on the handlebar during the second phase.
  • the rotation of the axis of the driving sprocket around the lower joint of the connecting rod not only generates the tensile force in the chain required to drive the rear wheel, but also causes the saddle to oscillate up and down via the connecting rod and the other parts of the frame which are connected to one another in an articulated manner, an opposite movement of the footrests and a pivoting movement of the handlebar in the direction of travel. These movements give the driver the impression of riding.
  • the articulation points of the front frame part, the connecting rod and the rear frame part are each adjustable on the upper frame part. This results in different strokes and, depending on the location of these joints Seen the extent of one revolution of the driving sprocket, different torque curves.
  • the driver therefore has the power to set a preferred drive characteristic himself.
  • the saddle is also attached to the upper frame part so as to be adjustable in the longitudinal direction.
  • the driving sprocket is preferably connected to two rectilinear and equally long crank arms, which in turn are articulated with two parallel connecting rods. In this way, significantly lower tilting forces occur in the bearing of the driving sprocket than normally with a bicycle. Because of the more even bearing load, simpler and cheaper bearings, e.g. Bushings made of polyamide or another plastic can be used. Such simple bearings are also suitable for other joints of the frame.
  • a preferred embodiment of the invention provides a peder mechanism acting between the connecting rod and a frame part , which preferably consists of an articulated with the rear frame part or the connecting rod and with the respective other of these two parts via at least one spring rod.
  • the new device By jacking up the new device, it can also be used as a so-called home trainer, for the sake of simplicity, the rear wheel by a swing pusher and the front wheel by a rolling, sliding or articulated support supporting the front frame part tion can be replaced.
  • the vehicle shown as an embodiment in Fig. 1 corresponds to a normal bicycle with respect to the wheels 1 0 , 12, the front fork 14 and the handlebar 16.
  • the saddle 18 and the chain drive consisting of a front driving sprocket 2 0, a sitting on the axis of the rear wheel driven sprocket 22 and a chain 24, are commercial parts.
  • normal bicycle accessories such as mudguards,
  • 1 sprocket 48 is rotatably connected to both sides of the bearing 46 as shown in FIG. 1. Both cranks extend from the bearing 46 in the same direction and are of the same length. Each crank 48 is connected to a connecting rod 52 via a joint So attached at its free end, which acts on the upper end via a joint 54 on the upper frame part 26.
  • the joints 36 and 54 are attached to the upper frame part 26 by means of clamps 56 and 58 in the example, so that they can be adjusted along the tube which forms the upper frame part 26.
  • the saddle 18 is likewise adjustable along the upper frame part.
  • the joint 28 is also adjustable by means of a clamp 62.
  • Height-adjustable footrests 60 are attached to the front frame part 3o in the lower region.
  • the bearing 46 of the driving sprocket 2o together with the front frame part 3o is pressed down with respect to the lower joint 5o of the connecting rod 52.
  • the bearing is then raised 46 with respect to the knuckle 5 0 again when the driver verlagert.und in the next movement phase of its weight more on the saddle while on the rear frame part 32 of the lower frame portion 34 at about its support the rear wheel axle 4o with reference to the drawing against the
  • the upper frame part 26 can have a length of 85 cm and the front frame part 30 between the joints 28 and 38 can have a length of 60 cm.
  • the connecting rods 52 are 38 cm in the example, the cranks 48 are 12 cm, the struts of the rear frame part 32 are 40 cm and the struts of the lower frame part 34 are between the joint 38 and the rear wheel axis 40 mm and in the rear section 44 18 cm long .
  • the distances between the joints on the upper frame part 26 can e.g. be adjusted so that the distance between the joints 28 and 54 50 cm and the distance between the joints 54 and 36 is 25 cm.
  • the joints 42 and 50 contain ball bearings, while the joints 28, 36, 38 and 54 are designed according to FIGS. 3a, b. This will be discussed further below.
  • the embodiment according to FIG. 2 corresponds essentially to the embodiment according to FIG. 1 with regard to the upper frame part 26 and the front frame part 3o.
  • the lower frame part 34, 44 is a single connected part, because the two Side parts are united behind the rear wheel by a web part connecting them.
  • This construction gives the frame greater rigidity and allows, instead of 2 joints 42 with ball bearings, a single joint with a plastic bushing according to FIG. 3a to be used.
  • the longer length of the rear part 44 of the lower frame part 34 compared to FIG. 1 leads to a greater drive torque in the movement phase where the weight rests on the saddle.
  • this also includes an improvement in the lever transmission effective when driving, as in the arrangement of the bearing of the driving sprocket 20 in front of the joint 38, as shown in FIG. 2.
  • the vehicle according to FIG. 2 has the following dimensions: the rear part 44 of the lower frame part 34 is 38 cm, the cranks 48 are 17 cm, the connecting rods 52 are 46 cm and the other frame parts as long as indicated above for Fig. 1.
  • the struts B 1, B 2 are connected by bolts 7. 0, which is fixedly connected through holes in the struts B 1, B 2 extend and are screwed into a central threaded bore in the bolt 68 thereto.
  • the lever mechanism formed by the articulated frame, the cranks 48 and the connecting rods 52 has two dead positions which must be overcome during each revolution of the chain wheel 2o during normal travel. This is not a problem if the rear sprocket 22 is non-rotatably connected to the rear wheel 12, but requires special precautions if it is desired to do so while driving, e.g. downhill to stop the up and down movement of the saddle, but continue to roll with the vehicle. Below are two possible solutions to this problem using F'ig. 4 explained. Fig. 2 then shows yet another proposal.
  • the embodiment according to FIG. 4 uses a friction clutch 76 and 78 consisting of two interacting friction disks, which during normal driving the drag torque from the hub of the rear wheel 12, designated 72, of which only spokes 74 are indicated in FIG. 4, to the chain wheel 22 - in a vehicle with an open gear shift, the chain wheel 22 is replaced by a block of, for example, 3 or 5 differently sized chain wheels -
  • the friction between the two friction disks 78 and 78 need not be great in order to overcome the above-mentioned dead positions. 78 inside then against other slip when the rider so desires and for this purpose shifts his weight opposite to the movement phase of the saddle and the pedals, for example in a phase where he should actually let his weight act on the saddle, the footrests are loaded.
  • a releasable clutch can also be used.
  • the pressure on the friction disks 76, 78 can be changed while driving, for example by firmly connecting the nut 84 to a lever 85 on which a Bowden cable to be actuated by the driver engages.
  • the pulling wire of the Bowden cable acts in the loosening direction of rotation on the lever 85 and the nut 84, while in the opposite direction of rotation, i.e.
  • FIG. 2 contains a normal freewheel hub with coaster brake.
  • the hub can optionally also include a three-speed gearbox.
  • a normal freewheel hub without coaster brake with or without gear shift of any design can be used. Since normal freewheel hubs only develop a minimal drag torque, which is not sufficient to overcome the aforementioned dead positions, FIG. 2 shows a construction which solves the problem of dead positions in a different way. This is based on the fact that the distance between two specific points on the one hand on the rear frame part 32 and on the other hand on the connecting rod 52 is small in the dead position in which the saddle is in its highest position and is large in that dead position. in which the saddle has the lowest position. If, under these conditions, a rod designated by 86 in FIG.
  • Kiemmschelier are replaced by welded joint parts, such as shown in Fig. 3 a.
  • An essentially U-shaped, elastic bracket is provided as the lamp holder, which is attached directly behind the position of the lent rod with its one leg to part 26 and below the other leg to part 30.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automatic Cycles, And Cycles In General (AREA)
  • Motorcycle And Bicycle Frame (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

Ein fahrradähnliches Zweirad hat einen Rahmen, bestehend aus vier gelenkig miteinander verbundenen Teilen (26,30,32,34). Der obere Rahmenteil (26) trägt einen Sattel (18), der vordere Rahmenteil (30) eine Lenkstange (16) sowie über eine Vorderradgabel (14) das Vorderrad (10). Der untere Rahmenteil (34) bildet eine auf der Hinterradachse (40) gelagerte Wippe, die einen herkömmlichen Kettentrieb trägt, dessen treibendes Kettenrad (20) über eine drehfest verbundene Kurbel (48) und ein Pleuel (52) mit dem oberen Rahmenteil (26) verbunden ist. Am unteren oder vorderen Rahmenteil sind Fussstützen (60) angebracht. Der Antrieb erfolgt durch Gewichtsverlagerung des fahrers abwechselnd auf den Sattel und die Fussstützen sowie unterstützend abwechselnd durch Schub oder Zug an der Lenkstange. Zwischen dem getriebenen Kettenrad (40) und der Hinterradnabe (72) kann wahlweise eine drehfeste Antriebsverbindung oder ein Freilauf vorgesehen sein, der wahlweise durch eine Rutschkupplung oder eine lösbare Kupplung überbrückt ist oder alternativ in Kombination mit am Pleuel angreifenden Federgliedern (90,92) Anwendung findet, welche die Totlagen des Pleuels überwinden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein fahrradähnliches Zweiradfahrzeug mit Kettentrieb zum Hinterrad, einem Sattel und einer am Rahmen drehbar gelagerten und mit einer Lenkstange verbundenen Vorderradgabel.
  • Normalerweise sind bei Fahrrädern die Rahmenteile untereinander und mit den Streben der Hinterradgabel fest verschweißt oder verschraubt. Der Antrieb erfolgt in bekannter Weise mittels Fußkraft über mit dem treibenden Kettenrad verbundene Pedale. Der Sattel und das Lager der Vorderradgabel sind relativ zueinander und zum Rahmen fest.
  • Es sind auch zahlreiche fahrradähnliche Zweiradfahrzeuge bekannt geworden, bei denen Sattel, Lenkerachse und Tretlager relativ zueinander beweglich sind und die Füße des Fahrers parallel zueinander bewegt werden. Dabei sollen z.B. durch geeignete Hebelübersetzungen und andere Getriebe Arm- und Beinbewegungen des Fahrers, ähnlich wie beim Rudern, in ein Antriebsdrehmoment umgesetzt werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein insbesondere als Spielzeug oder Trainingsgerät geeignetes Fahrzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, auf welchem der Fahrer eine den gesamten Körper erfassende, sehr harmonische Reitbewegung ausführt, während die dabei stattfindende Gewichtsverlagerung in zwei Phasen zum Antrieb des treibenden Kettenrades über 36o0 ausgenutzt wird.
  • Vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Rahmen aus vier gelenkig miteinander verbundenen Teilen besteht, von denen der obere Rahmenteil den Sattel, der vordere Rahmenteil die Vorderradgabel und der untere Rahmenteil das Hinterrad und das treibende Kettenrad des Kettentriebes trägt, am vorderen oder unteren Rahmenteil Fußstützen angebracht sind und zwischen dem oberen Rahmenteil und einer mit dem treibenden Kettenrad drehfest verbundenen Kurbel ein beidseitig gelenkig gelagertes Pleuel angeordnet ist.
  • Die Funktionsweise des neuen Fahrzeugs läßt sich am besten verstehen, wenn man davon ausgeht, daß die Achse des treibenden Kettenrades während der Fahrt eine kreisende Bewegung um das untere Gelenk des Pleuels ausführt. In der einen Antriebsphase wird durch Verlagerung des Gewichts des Fahrers auf die mit dem vorderen oder unteren Rahmenteil verbundenen Fußstützen die Achse des treibenden Kettenrads mit Bezug auf das Gelenk des Pleuels nach unten gedrückt, während in der anderen Antriebsphase durch Gewichtsverlagerung auf den Sattel und Übertragung der Gewichtskraft über den hinteren auf den als zweiarmigen Hebel wirkenden.unteren Rahmenteil die Achse des treibenden Kettenrads mit Bezug auf das untere Gelenk des Pleuels wieder angehoben wird. Die genannten Kräfte werden noch unterstützt durch Zug am Lenker während der ersten Phase und nach vorn gerichteten Druck auf den Lenker während der zweiten Phase.
  • Die Drehung der Achse des treibenden Kettenrads um das untere Gelenk des Pleuels erzeugt nicht nur die zum Antrieb des Hinterrads erforderliche Zugkraft in der Kette, sondern bewirkt über das Pleuel und die anderen gelenkig miteinander verbundenen Teile des Rahmens eine schwingende Auf- und Abbewegung des Sattels, eine gegenläufige Bewegung der Fußstützen und eine Schwenkbewegung des Lenkers in Fahrtrichtung. Diese Bewegungen vermitteln dem Fahrer den Eindruck des Reitens.
  • In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung sind die Anlenkpunkte des vorderen Rahmenteils, des Pleuels und des hinteren Rahmenteils jeweils am oberen Rahmenteil verstellbar. Dadurch ergeben sich je nach Lage dieser Gelenke unterschiedliche Hübe und, über den Umfang einer Umdrehung des treibenden Kettenrads gesehen, unterschiedliche Drehmomentkurven. Der Fahrer hat es somit in der Hand, sich eine bevorzugte Antriebscharakteristik selbst einzustellen.
  • Auch der Sattel ist in bevorzugter Ausführung der Erfindung in Längsrichtung verstellbar am oberen Rahmenteil befestigt.
  • Vorzugsweise ist das treibende Kettenrad mit zwei gleichgerichteten und gleichlangen Kurbelarmen verbunden, die wiederum mit zwei parallelen Pleuelstangen gelenkig verbunden sind. Auf diese Weise treten im Lager des treibenden Kettenrads wesentlich geringere Kippkräfte auf als normalerweise bei einem Fahrrad. Wegen der gleichmäßigeren Lagerbelastung können einfachere und billiere Lager, z.B. Buchsen aus Polyamid oder einem anderen Kunststoff, Verwendung finden. Derartige einfache Lager eignen sich auch für andere Gelenke des Rahmens.
  • Wegen der einfacheren und billigeren Ausbildung der Lager kann es auch zweckmäßig sein, das Gelenk zwischen dem vorderen und dem unteren Rahmenteil vom Lager des treibenden Kettenrads zu trennen. In diesem Fall besteht die Möglichkeit, für das letztere ein komplettes herkömmliches Lager zu verwenden.
  • Es ist zur Überwindung der Totpunkte der Antriebsbewegung zwischen den beiden abwechselnden Bewegungsphasen vorteilhaft, wenn zwischen dem Hinterrad und dem treibenden Kettenrad mittels der Kette eine dreh
    Figure imgb0001
  • Besondere Maßnahmen müssen getroffen werden, wenn das Hinterrad eine Freilaufnabe hat, wie sie bei Fahrrädern mit und ohne Rücktritt sowie mit offenen oder Nabengangschaltung oder auch chne Gangschaltung vorkommt. Da in allen diesen Fällen der Freilauf kein ausreichend starkes Schleppmoment erzeugt, um die beiden Totlagen, in denen die Kurbel und das Pleuel gleichgerichtet sind, zu überwinden, ist in diesem Anwendungsfall in bevorzugter Ausführung der Erfindung ein zwischen dem Pleuel und einem Rahmenteil wirkender Pedermechanismus vorgesehen, der vorzugsweise aus einer mit dem hinteren Rahmenteil oder dem Pleuel gelenkig und mit dem jeweils anderen dieser beiden Teile über wenigstens eine Feder verbundenen Stange besteht.
  • Indem das neue Gerät aufgebockt wird, kann es auch als sog. Home-Trainer verwendet werden, wobei der Einfachheit halber das Hinterrad durch eine Schwungschelbe und das Vorderrad durch eine den vorderen Rahmenteil unterstützende rollende, Gleit- oder Gelenkführung ersetzt werden können.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
    • Fig. 2 in Seitenansicht ein gegenüber Fig. 1 abgewandeltes Ausführungsbeispiel,
    • Fig. 3 a, b einen Querschnitt und eine Seitenansicht eines Gelenks des Fahrzeugrahmens,
    • Fig. 4 einen Teilschnitt durch eine Hinterradnabe, die zur Verwendung bei den Fahrzeugen nach Fig. 1 und 2 geeignet ist.
  • In den Zeichnungsfiguren sind sinngemäß übereinstimmende Teile mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • Das als Ausführungsbeispiel in Fig. 1 dargestellte Fahrzeug entspricht hinsichtlich der Räder 10,12, der Vorderradgabel 14 und des Lenkers 16 einem normalen Fahrrad. Auch der Sattel 18 sowie der Kettentrieb, bestehend aus einem vorderen, treibenden Kettenrad 20, einem auf der Achse des Hinterrads sitzenden getriebenen Kettenrad 22 und einer Kette 24, sind handelsübliche Teile. Dasselbe gilt für das normale Fahrradzubehör, wie z.B. Schutzbleche,
  • Figure imgb0002
    angebracht, so daß der Achsabstand zwischen den beiden Kettenrädern 2o, 22 konstant ist. Mit dem Kettenrad 2o ist gemäß Fig. 1 zu beiden Seiten des Lagers 46 je eine Kurbel 48 drehfest verbunden. Beide Kurbeln erstrecken sich vom Lager 46 aus in dieselbe Richtung und sind gleich lang. Jede Kurbel 48 ist über ein an ihrem freien Ende angebrachtes Gelenk So mit einer Pleuelstange 52 verbunden, welche am oberen Ende über ein Gelenk 54 am oberen Rahmenteil 26 angreift. Die Gelenke 36 und 54 sind im Beispielsfall mittels Klemmschellen 56 bzw. 58 am oberen Rahmenteil 26 befestigt, so daß sie längs des Rohrs, welches den oberen Rahmenteil 26 bildet, verstellt werden können. Auch der Sattel 18 ist in ähnlicher Weise längs des oberen Rahmenteils verstellbar. Das Gelenk 28 ist gleichfalls mittels einer Klemmschelle 62 verstellbar.
  • Am vorderen Rahmenteil 3o sind im unteren Bereich in ihrer Höhe einstellbare Fußstützen 60 angebracht. Wie ersichtlich, wird in derjenigen Bewegungsphase, in welcher der Fahrer sein Gewicht auf den Fußstützen 60 abstützt, das Lager 46 des treibenden Kettenrads 2o zusammen mit dem vorderen Rahmenteil 3o mit Bezug auf das untere Gelenk 5o des Pleuels 52 nach unten gedrückt. Nach Überschreiten des unteren Totpunktes wird dann das Lager 46 mit Bezug auf das Gelenk 50 wieder angehoben, wenn der Fahrer in der nächsten Bewegungsphase sein Gewicht stärker auf den Sattel verlagert.und dabei über den hinteren Rahmenteil 32 den unteren Rahmenteil 34 um dessen Abstützung an der Hinterradachse 4o mit Bezug auf die Zeichnung gegen den
  • Uhrzeigersinn verschwenkt.
  • Die Drehung des Lagers 46 um das Gelenk 5o bedsntet wegen der drehfesten Verbindung zwischen dem trei-benden Kettenrad 2o und den Kurbeln 48 gleichzeitig eine Drehung des Kettenrads 20, wodurch der Antrieb auf das Hinterrad erfolgt. Weiterhin bringt die zyklische Bewegung der Kurbel 48 und des Pleuels 52 eine abwechselnde Spreizung und Verengung des aus den Rahmenteilen 26, 30, 32, 34
    gebildeten Gelenk-Vierecks mit sich, was zu der erwünschten Relativbewegung zwischen dem Sattel 18, dem Lenker 16 und den Fußstütsen 60 führt.
  • Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel mit 26-Zoll-Rädern kann der obere Rahmenteil 26 eine Länge von 85 cm und der vordere Rahmenteil 3o zwischen den Gelenken 28 und 38 eine Länge von 60 cm haben. Die Pleuelstangen 52 sind im Beispielsfall 38 cm,die Kurbeln 48 sind 12 cm, die Streben des hinteren Rahmenteils 32 sind 4o cm und die Streben des unteren Rahmenteils 34 sind zwischen dem Gelenk 38 und der Hinterradachse 4o 37cm und im hinteren Abschnitt 44 18 cm lang. Die Abstände zwischen den Gelenken am oberen Rahmenteil 26 können z.B. so eingestellt werden, daß der Abstand zwischen den Gelenken 28 und 54 5o cm und der Abstand zwischen den Gelenken 54 und 36 25 cm beträgt. Die Gelenke 42 und 5o enthalten Kugellager, während die Gelenke 28,36, 38 und 54 gemäß Fig. 3 a, b ausgebildet sind. Darauf wird weiter unten noch eingegangen.
  • Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 entspricht hinsichtlich des oberen Rahmenteils 26 und des vorderen Rahmenteils 3o im wesentlichen der Ausführung nach Fig. 1. Ein Unterschied besteht jedoch darin, daß der untere Rahmenteil 34, 44 ein einziges zusammen- hängendes Teil ist, denn die beiden Seitenteile sind hinter dem Hinterrad durch ein sie verbindendes Stegteil miteinander vereinigt. Diese Konstruktion gibt dem Rahmen eine größere Steifigkeit und gestattet, statt 2 Gelenke 42 mit Kugellagern ein einziges Gelenk mit einer Kunststoffbuchse gemäß Fig. 3 a zu verwenden. Außerdem führt die größere Länge des hinteren Teils 44 des unteren Rahmenteils 34 im Vergleich zu Fig. 1 zu einem größeren Antriebs-Drehmoment in derjenigen Bewegungsphase, wo das Gewicht auf dem Sattel ruht.
  • An seinem vorderen Ende ist der untere Rahmenteil 34 über das Gelenk 38 hinaus verlängert und nach unten umgebogen. Dort sind bei dieser Ausführung die Fußstützen 60 angebracht. Darin liegt im Vergleich zu Fig. 1 ebenso eine Verbesserung der beim Antrieb wirksamen Hebelübersetzung wie in der Anordnung des Lagers des treibenden Kettenrads 2o vor dem Gelenk 38, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist.
  • In einer praktischen Ausführung mit 26-Zoll-Rädern hat das Fahrzeug nach Fig. 2 folgende Maße: der hintere Teil 44 des unteren Rahmenteils 34 ist 38 cm, die Kurbeln 48 sind 17 cm, die Pleuel 52 sind 46 cm und die übrigen Rahmenteile sind so lang, wie oben zu Fig. 1 angegeben. Der mit α bezeichnete Knick
  • Figure imgb0003
    und das Lagergehäuse 64. Die Streben B1, B2 sind durch Schrauben 70, welche sich durch Löcher in den Streben B1, B2 erstrecken und in eine mittlere Gewindebohrung im Bolzen 68 eingeschraubt sind, fest mit diesem verbunden.
  • Das durch den Gelenkrahmen, die Kurbeln 48 sowie die Pleuel 52 gebildete Hebelgetriebe hat zwei Totlagen, die während der normalen Fahrt bei jeder Umdrehung des Kettenrads 2o überwunden werden müssen. Das ist kein Problem, wenn das hintere Kettenrad 22 drehfest mit dem Hinterrad 12 verbunden ist, macht jedoch besondere Vorkehrungen erforderlich, wenn es erwünscht ist, während der Fahrt, z.B. bergab, die Auf- und Abbewegung des Sattels anzuhalten, jedoch mit dem Fahrzeug weiterzurollen. Nachstehend seien zunächst zwei Lösungsmöglichkeiten dieses Problems an Hand F'ig. 4 erläutert. Fig. 2 zeigt dann noch einen weiteren Vorschlag.
  • Um einerseits die Überwindung der Totlagen sicherzustellen, andererseits die Bewegungen des Sattels, der Fußstützen und des Lenkers während der Fahrt anzuhalten, bedient sich die Ausführung nach Fig. 4 einer aus zwei zusammenwirkenden Reibscheiben 76 und 78 bestehenden Reibungskupplung, welche während der normalen Fahrt das Schleppmoment von der mit 72 bezeichneten Nabe des Hinterrads 12,von dem in Fig. 4 nur Speichen 74 angedeutet sind,auf das Kettenrad 22 - bei einem Fahrzeug mit offener Gangschaltung wird das Kettenrad 22 durch einen Block von z.B. 3 oder 5 unterschiedlich großen Kettenrädern ersetzt -
    Figure imgb0004
  • Die Reibung zwischen den beiden Reibscheiben 78 and 78 braucht nicht groß zu sein, um die erwähnten Totlagen zu überwinden.Die Vorspannung der Tellerfeder 82 kann mit Hilfe der Mutter 84 durch eine einmalige Einstellung für lange Zeit so eingestellt werden, daß die beiden Reibscheiben 76, 78 inner dann gegenein- ander rutschen, wenn der Fahrer dies wünscht und zu diesem Zweck sein Gewicht entgegengesetzt zur Bewegungsphase des Sattals und der Pedale verlagert, also z.B. in einer Phase, wo er eigentlich sein Gewicht auf den Sattel wirken lassen müßte, die Fußstützen belastet.
  • Anhand Fig. 4 läßt sich noch eine weitere alternative Ausführungsform der Erfindung erläutern. Statt einer auf ein bestimmtes maximales Drehmoment fest eingestellten Rutschkupplung kann nämlich auch eine lösbare Kupplung Verwendung finden. Zu diesem Zweck kann vorgesehen werden, daß der Druck auf die Reibscheiben 76, 78 während der Fahrt verändert werden kann, indem z.B. die Mutter 84 fest mit einem Hebel 85 verbunden wird, an dem ein vom Fahrer zu betätigender Bowdenzug angreift. Der Zugdraht des Bowdenzuges wirkt in der lösenden Drehrichtung auf den Hebel 85 und die Mutter 84, während in entgegengesetzter Drehrichtung, also in Richtung stärkerer Vorspannung der Tellerfeder 81, eine zwischen dem Hebel 85 oder der Mutter 84 einerseits und dem hinteren Rahmenteil 34 andererseits eingespannte weitere Feder 83 wirkt. Die Vorspannung der Feder 83 wird so eingestellt, daß die Kupplung 76, 78 unabhängig davon, ob der Fahrer sein Gewicht richtig oder falsch verlagert, niemals rutscht. Erst wenn der Fahrer mittels das Bowdenzuges und des Hebels 85 die Mutter 84 entgegen der Wirkung der Feder 83 in Löserichtung aufdreht, können die Reibscheiben 76,78 gegeneinander rutschen, so daß der Sattel während der Fahrt in seiner Auf- und Abbewegung anhält. Bei Verwendung einer kräftigen lösbaren Kupplung kann evtl. statt eines fest auf der Radnabe sitzenden Kettenrads mit Freilauf ein drehbar auf der Nabe sitzendes einfaches kettenrad benutzt werden.
  • Die praktische Ausführung nach Fig. 2 enthält eine normale Freilaufnabe mit Rücktrittbremse. Die Nabe kann wahlweise auch ein Dreigang-Getriebe enthalten. Alternativ kann auch eine normale Freilaufnabe ohne Rücktrittbremse mit oder ohne Gangschaltung beliebiger Ausführung Verwendung finden. Da normale Freilaufnaben nur ein minimales Schleppmoment entwickeln, welches für die Überwindung der genannten Totlagen nicht ausreicht, zeigt Fig. 2 eine Konstruktion, welche das Problem der Totlagen auf andere Weise löst. Hierbei wird von der Tatsache ausgegangen, daß der Abstand zwischen zwei bestimmten Punkten einerseits am hinteren Rahmenteil 32 und andererseits am Pleuel 52 in derjenigen Totlage klein ist, in welcher sich der Sattel in seiner höchsten Stellung befindet, und in derjenigen Totlage groß ist,. in welcher der Sattel die niedrigste Stellung hat. Wenn unter diesen Voraussetzungen eine in Fig. 2 mit 86 bezeichnete Stange gelenkig am hinteren Rahmenteil 32 angebracht und z.B. mittels einer am oberen Rahmenteil 26 gelagerten Rolle 88 so geführt wird, daß sie sich wenigstens in der obersten Stellung des SaTtels nach vorn bis über das Pleuel 52 hinaus erstreckt, besteht die Möglichkeit, zwei Zugfedern 90, 92 in der Weise zwischen der Stange 86 und dem Pleuel 52 aufzuspannen, daß z.B. die Feder 92 stark gespannt und gleichzeitig die Feder 9o entspannt ist, wenn sich der Sattel in seiner höchsten Stellung befindet, andererseits die Feder 9o unter starker Spannung steht und die Feder 92 entlastet ist, während der Sattel die unterste Stellung einnimmt. Bei dieser Konstruktion sorgt dann jeweils eine der beiden Federn dafür, daß das Pleuel 52 wieder aus der Totlage bewegt wird.
  • Praktisch dasselbe Ergebnis kann auch mit nur eines einzigen Feder erreicht werden, welche etwa eine mittlere Stellung zwischen den beiden Federn 9o und 92 einnimmt und dann sowohl gespannt wird, wenn sich der Sattel in seine höchste Stellung bewegt als auch dann, wenn er sich seiner untersten Stellung
    Figure imgb0005
    .
  • Es versteht sich, daß eine große Gestaltungsfreihalt bei der Formgebung der einzelnen Rahmenteile, der Gelenke und der Hinterradnabe besteht. Nur der Einfachheit halber sind die Rahmenteile im wesentlichen als gerade Stahlrohre dargestellt und beschrieben. Ebenso wie bei Fahrrädern sind selbstverständlich auch geschwungene Formen, Verkleidungen usw. mögliche Maßliche Abweichungen von den vorstehend beispielhaft genannten Maßen bringen gewisse Änderungen der relativen Bewegungen, Geschwindigkeiten und Besohleunigungen mit sich, die sich jedoch in einem verhältnismäßig weiten Rahmen nicht auf die grundsätzliche Funktionsfähigkeit auswirken. Nachdem einige Maße des Rahmens festgelegt worden sind, findet man durch Verschiebung der Gelenkpunkte, z.B. mittels Klammschellen, wie im Zusammenhang mit Fig. 1 besehrieben, jeweils sehr schnell die optimale Lage der Gelenke, bei welcher der Kraftaufwand beim Fahren am geringsten und/oder die auf- und abschwingende Belegung mit inren wechselnden Beschleunigungen am harmonischsten ist In der Serienfertigung können dann die Kiemmschelier ersetzt werden durch fest angeschweißte Gelenkteile, wie z.B. in Fig. 3 a gezeigt. Als Lampennalterung ein im wesentlichen U-förmiger, elastischer ßügel vorge- sehen sein, der unmittelbar hinter dem Laget der Lentstang mit seinem einen Schenkel am Teil 26 und unt dem dem anderen Schenkel am Teil 30 befestigt ist.

Claims (11)

1. Fahrradähnliches Zweiradfahrzeug mit Kettentrieb zum Hinterrad, einem Sattel und einer am Rahmen drehbar gelagerten und mit einer Lenkstange verbundenen Vorderradgabel, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen aus vier gelenkig miteinander verbundenen Teilen (26, 30, 32, 34) besteht, von denen der obere Rahmenteil (26) den Sattel (18), der vordere Rahmenteil (3o) die Vorderradgabel (14) und der untere Rahmenteil (34) das Hinterrad (12) und das treibende Kettenrad (20) des Kettentriebs (20, 22, 24) trägt, am vorderen oder unteren Rahmenteil (3o; 34) Fußstützen (60) angebracht sind und zwischen dem oberen Rahmenteil (26) und einer mit dem treibenden Kettenrad (20) drehfest verbundenen Kurbel (48) ein beidseitig gelenkig gelagertes Pleuel (52) angeordnet ist.
2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß axial zu beiden Seiten des Lagers (46) des treibenden Kettenrads (20) in paralleler Anordnung je eine Kurbel (48) und eine Pleuelstange (52) angebracht sind.
3. Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Rahmenteil (34) einstückig aus zwei am hinteren Ende durch einen Steg verbundenen parallelen Streben besteht, zwischen denen das Hinterrad (12) geführt ist.
4, Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Gelenk (42) zwischen dem hinteren und dem unteren Rahmenteil (32, 34) radial außerhalb des Hinterrads (12) befindet.
Figure imgb0006
6. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (46) des treibenden Kettesreds (20) vor dem Gelenk (38) zwischen dem vcrderen und dem unteren Rahmenteil (30, 34) am unteren Rahmenteil (34) angeordnet ist.
7. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Rahmenteil (34) hinter der Hinterradachse (40) um ungefähr lo bis 60° nach oben abgebogen oder abgewinkelt ist.
8. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis dadurch gekennzeichnet, daß in Kombination mit einem Freilauf in der Antriebsverbindung (25, 23, 73) zwischen dem getriebenen Kettenrad (22) des Kettentriebs (20, 22, 24) und der Nabe (72) des Hinyerrads
(12) in paralleler Anordnung zum Freilauf eine kraftschlüssige Kupplung (76, 78) angeordnet ist, welche als Rutschkupplung oder als willkürlich lösbare Kupplung ausgebildet ist.
9. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in Kombination mit einem Freilauf in der Antriebsverbindung (25, 23, 73) zwischen dem getriebenen Kettenrad (22) und der Nabe (72) des Hinterrads (12) am Pleuel (52) eine Federkraft (90, 92) angreift, welche das Pleuel (52) aus den zur Kurbel (48) parallelen Lagenzu bewegen bestrebt ist.
10. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9 in Anwendung als Home-Trainer, dadurch gekennzeichnet, daß anstatt des Hinterrads (12) eine Schwungscheibe vorgesehen.ist, deren Achse in horizontaler Lage in einem standfesten Stativ gelagert ist, und der vordere Rahmenteil (30) durch ein Rad (lo) oder über eine Führung am Stativ am Boden abgestützt ist.
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