DE102005002117A1

DE102005002117A1 - Vorderradantriebsatz für Umbau eines Fahrrades in ein Tandem

Info

Publication number: DE102005002117A1
Application number: DE102005002117A
Authority: DE
Inventors: Sergej Goroschko
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-01-17
Filing date: 2005-01-17
Publication date: 2006-07-27

Abstract

Ein Tandem, bei dem ein Kind vorne sitzt und mittritt, bietet einem Erwachsenen die Möglichkeit, beim gemeinsamen Radfahren ein Gespräch zu führen, dem Kind die Straßensituation zu erklären und so eine korrekte Teilnahme am Straßenverkehr beizubringen. Nachdem die meisten Familien Fahrräder besitzen und sie mit einem Sitz zum Transport von Kleinkindern verwendet haben, ist es vorteilhaft, ein existierendes Fahrrad für den Tandemeinsatz umrüsten zu können. DOLLAR A Der in dieser Patentschrift beschriebene Vorderradantriebsatz wird an das Steuerrohr (1) eines Fahrrades montiert. Dies ermöglicht einen einfachen Umbau von handelsüblichen Fahrrädern mit Hinterradantrieb in ein allradangetriebenes Tandem, bei dem ein Kind vorne auf der Sitzvorrichtung (2) sitzen und das Vorderrad mit einem Pedalsatz (3) antreiben kann. Der Vorderradantriebsatz ist mit einer gefederten Vorderradgabel einsetzbar. DOLLAR A Die Einsatzmöglichkeiten des Vorderradantriebsatzes sind nicht auf den Transport von Kindern beschränkt. Eine andere Ausführung ist zum Beispiel für ein Transportdreirad möglich, indem auf den zwei Hinterrädern eine Ladeplattform und vorne an dem vorgesehenen Steuerrohr der Vorderradantriebsatz angebracht wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Vorderradantrieb für muskelgetriebene Fahrzeuge, beziehungsweise auf den Einsatz eines Fahrrades in Tandemausführung mit einem Frontantrieb.

Bei zunehmender Intensität des Straßenverkehrs ist es sehr wichtig, Kindern beim Fahrradfahren die korrekte Teilnahme am Straßenverkehr beizubringen. Dazu ist ein Tandem sehr gut geeignet, bei dem die hintere Person vom Rücksitz aus über den Kopf des vorne Mitfahrenden blickt und das Rad steuert. Vorteilhaft für das effiziente Unterrichten ist dabei die freie Sicht für beide Radfahrer und die guten Kommunikationsmöglichkeiten. Ein Tandem dieser Art ist in der Patentschrift US 4502705A vom 5. März 1985 beschrieben. In Deutschland stellen die Firmen Hase Spezialräder (www.hasebikes.com) und Robert Hoening Spezialfahrzeuge GmbH (www.hoening.com) solche und ähnliche Tandems her. Tandems sind aber im Vergleich zu Fahrrädern wegen des zusätzlichen Rahmenteils schwerer und wegen ihrem größeren Radabstand sperriger.

Nachdem die meisten Familien Fahrräder besitzen und sie mit einem Sitz zum Transport von Kleinkindern verwendet haben, ist es vorteilhaft, ein existierendes Fahrrad für den Tandemeinsatz umrüsten zu können.

Es existieren bereits Lösungen für den Umbau eines Fahrrades in ein Tandem. Zwei unterschiedliche Modelle sind in der Patentschrift US 4 666 172 A vom 19. Mai 1987 und in der WO 00/68065 A1 vom 16. Nov. 2000 beschrieben. Die Positionierung des Vordermannes in den beiden Patentschriften hat einen wesentlichen Nachteil: sein Schwerpunkt liegt deutlich vor der Lenkachse des Vorderrades. Dies beeinflusst die Steuereigenschaften des Fahrrades erheblich, weil der Vordermann beim Lenken mitbewegt werden muss. Wenn es so gebaut wird, wie in der Patentschrift beschrieben, wird das Lenkrad beim Fahren ständig dazu neigen, von der geraden Position abzuweichen. Es wird nur mit viel Mühe möglich sein, das Lenkrad mit dem Gewicht des Vordermannes gerade zu halten oder in die gewünschte Richtung einzuschwenken. Der zweite Nachteil des Modells aus der Patentschrift WO 00/68065 A1 ist, dass die beschriebene Konstruktion nicht mit einer gefederten Lenkgabel verwendbar ist. Bei einer gefederten Lenkgabel würde sich die Kette zwischen den Zahnrädern am Rad und am Tretlager bei der Federbewegung der Gabel lockern und deswegen vom Zahnkranz fallen. Da heutzutage der überwiegende Teil der Fahrräder mit gefederten Lenkgabeln ausgerüstet ist, ist dieser Nachteil erheblich.

Der im Patentanspruch angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Vorderradantriebsatz zu konstruieren, der die im Stand der Technik beschriebenen Nachteile vermeidet. Der Vorderradantriebsatz soll für jene Fahrzeuge einsetzbar sein, die ein Steuerrohr für die Montage einer Vorderradgabel haben.

Dieses Problem wird durch die in den Patentansprüchen aufgeführten Merkmale gelöst.

Die durch die Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass

– der Vorderradantriebsatz einen kostengünstigen, einfachen Umbau von Fahrzeugen mit Hinterradantrieb in ein allradangetriebenes Tandem ohne Änderung des Fahrzeugrahmens ermöglicht;
– der Vorderradantriebsatz auch bei einem vorderradgefederten Fahrzeug einsetzbar ist;
– beim Lenken keine Gefahr besteht, die Kontrolle über das Fahrzeug zu verlieren, da die Positionierung des Vordermannes die Steuereigenschaften eines Fahrrades kaum beeinträchtigt
– der Platzbedarf für die Aufbewahrung oder den Transport des Tandems sich kaum von dem für ein Fahrrad unterscheidet

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Patentanspruch 6 angegeben. Die Weiterbildung nach Patentanspruch 6 ermöglicht die Steuerung des Fahrzeuges durch beide Radfahrer. Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist, dass der Vorderradantriebsatz an verschiedenen Fahrzeugen für unterschiedliche Einsätze verwendbar ist.

Zum Beispiel:

– Ein Fahrrad mit Vorderradantriebsatz, das mit einem bequemen Sessel-Sitz für Radtouren eines Fahrers ausgestattet ist. Das gesamte Gepäck, das oft fast soviel wie ein Radfahrer wiegt, wird am Heck des Fahrrades angebracht. Der Radfahrer sitzt frei in bequemer Position ganz vorne und ist nicht, wie oft, von beengenden Gepäcktaschen umgeben.
– Eine andere Ausführung ist für ein Transportdreirad möglich, indem auf den zwei Hinterrädern eine Ladeplattform und vorne an dem vorgesehenen Steuerrohr der in dieser Patentschrift beschriebene Vorderradantriebsatz angebracht wird.
– Es ist selbstverständlich auch möglich, die oben beschriebenen und auch alle anderen Varianten des Einsatzes des Vorderradantriebsatzes mit einem Hilfsmotor zu betreiben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen
1 Vorderradantriebsatz an einem Fahrrad in seitlicher Ansicht
2 Zwei Positionen des Auslegers und des Sitzes bei der Anpassung an die Beinlänge des Vordermannes in seitlicher Ansicht (die durchgezogene Linie gilt für eine kleinere, die gestrichelte Linie für eine größere Person)
3 Reaktion der Konstruktion auf die Federungsbewegung einer gefederten Lenkgabel in seitlicher Ansicht
4 Funktionsschema der Lenkvorrichtung (16). Das Vorderrad ist bei einer Drehung um 30° nach rechts in der Ansicht von oben dargestellt.
Der oben beschriebene Vorderradantriebsatz kann folgendermaßen zusammengesetzt und an einem Fahrrad montiert werden:
Eine Lenkgabel (19) wird an das Steuerrohr (17) eines Fahrrades montiert. Die Gabelscheiden dieser Lenkgabel sollen so weit auseinander stehen, dass die Montage eines Hinterrades mit einer üblichen Antriebsnabe möglich ist. Es kann auch eine spezielle schmale Antriebsnabe verwendet werden, so dass das Rad an die Gabelscheiden einer üblichen Vorderradgabel montierbar ist.
An der Lenkgabel (19) ist ein Verbindungselement (20) im Bereich der Radachse angebracht, an dessen Stiften (4) die Gabelscheiden des Auslegers (1) drehbar befestigt sind. Der Ausleger kann ähnlich wie die untere Hinterradgabel (24) gebaut sein und ist mit dem Tretlager (6), dem Zahnrad, der Tretkurbel und den Pedalen bestückt. Die Längsachse der Stifte (4) ist gleich der Vorderradachse (21) oder, bei Einsatz eines Kettenspanners (22), in unmittelbarer Nähe parallel zur Vorderradachse angeordnet. Dies gewährleistet die Spannung des Zugmittels (5) bei Drehung des Auslegers (1). Als Zugmittel (5) kann eine Kette oder ein Zahnriemen eingesetzt werden. Es ist vorteilhaft, statt der Lenkgabel (19) mit zwei Gabelscheiden eine Ein-Arm-Vorrichtung zu verwenden, was die Anbindung des Ein-Arm-Auslegers ohne ein Verbindungselement direkt an der Achse des Rades ermöglicht und die Konstruktion deutlich ansehnlicher macht.
An das Gabelschaftrohr wird der Lenkstangenschaft mit dem Vorbau (15) befestigt. Der vordere Sitz (10) ist unter der Sitzfläche am Vorbau (15) befestigt und ist um die Achse (9) drehbar. Mit Hilfe der Vorrichtung (14) ist der Sitz in der Neigung verstellbar. Die Positionierung des Sitzes (10) über dem Steuerrohr ermöglicht es, dass der Schwerpunkt der Person auf dem Sitz sich in unmittelbarer Nähe der Steuerrohrachse (11) befindet. So werden die Steuereigenschaften des Fahrrades kaum beeinträchtigt. Die Anpassung an die Beinlänge des Vordermannes wird durch die Drehung des Auslegers (1) um die Achse (4) gewährleistet. Der Ausleger (1) wird im gewünschten Abstand vom Sitz (10) mit einer Strebe (2) fixiert. (siehe 2). Die Strebe (2) kann als eine teleskopisch-ausziehbare Vorrichtung gebaut werden und mit einer Seite an der Achse (7) des Auslegers (1) sowie mit der anderen Seite an der Achse (3) des Vorbaus (15) drehbar befestigt sein. Dank ihrer drehbaren Befestigung stören die Strebe und der Ausleger die Federungsbewegung einer gefederten Vorderradgabel (19) nicht. (siehe 3 Variante I). Die Strebe (2) kann auch als Gabel gebaut sein, deren Gabelscheiden an den Gabelscheiden der Lenkgabel (19) fixierbar sind. Die Gabelstrebe ist an der Achse (7) drehbar befestigt. (siehe 3 Variante II). Für die platzsparende Aufbewahrung und den Transport kann der Ausleger (1) so gedreht werden, dass das Tretlager (6) bis an das Steuerrohr (17) kommt.
In hinteren Bereich des Vorbaus (15) ist die Lenkstange (12) fixiert. Damit steuert der Hintermann das Fahrzeug. Unter dem Sitz (10) ist eine Lenkvorrichtung (16) angebracht. Damit steuert der Vordermann das Fahrzeug. Jeder der beiden Fahrradfahrer kann das Fahrrad allein steuern, wenn nur eine der Lenkstangen eingebaut ist. Es ist auch möglich, ein Doppellenkungskonzept einzusetzen. Ein ähnliches Lenkungskonzept wird von der Robert Hoening Spezialfahrzeuge GmbH bei Therapie- und Eltern-Kind-Tandems verwendet. (siehe www.hoening.com)
Die Lenkvorrichtung (16) ist so konstruiert, dass das Lenkrad sich in der gleichen Richtung dreht, in die die Lenkstange (8) gedreht wird. Ausführungsbeispiel: (siehe 4).
Ein Zahnradsektor (25) ist am Steuerrohr (17) starr fixiert. Die Achse des Zahnradsektors bildet die Achse (11) des Steuerrohres. Ein zweiter Zahnradsektor (26) ist am Vorbau (15) unter dem Sitz (10) drehbar um seine eigene Achse befestigt und mit einer Lenkstange (8) verbunden. Die Zahnradsektoren greifen ineinander. Beim Drehen der Lenkstange dreht sich der Zahnradsektor (26) um den Fixzahnradsektor, was seine Achse und den gesamten Vorderradantriebsatz mit dem Steuerrad (23) in Drehung um die Steuerrohrachse (11) versetzt.
Damit das Gewicht der an der Lenkgabel angebauten Teile die Steuereigenschaften des umgebauten Fahrrades nicht beeinträchtigt, wird ein Lenkungsdämpfer (18) verwendet.
Um die Gesamtgewichtsverteilung zu optimieren, kann der Fahrradsattel mit Hilfe einer Vorrichtung (13) nach hinten verschoben werden.

Claims

Vorderradantriebsatz für die Montage an das Steuerrohr (17) eines Fahrzeuges umfasst – Lenkgabel (19) – Rad (23) mit einem oder mehreren Zahnrädern an einer Nabe – Ausleger (1) mit einem Tretlager (6) an einer Seite – Tretlager (6) bestückt mit einem Zahnrad, Tretkurbeln und Pedalen – Zugmittel (5) (Kette oder Zahnriemen) zwischen dem Zahnrad am Tretlager und einem Zahnrad an der Nabe des Rades – Strebe (2) – Vorbau (15) mit einem Lenkstangenschaft – Sitzvorrichtung (10) – Lenkstange (12) – Lenkvorrichtung (16) mit einer Lenkstange (8) – Lenkungsdämpfer (18), dadurch gekennzeichnet, dass ein Ausleger (1) an einer Seite ein Tretlager (6) hat und mit der anderen Seite im Bereich der Radachse einer Lenkgabel (19) angebracht wird.
Vorderradantriebsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung des Abstandes zwischen einer Sitzvorrichtung (10) und einem Tretlager (6) durch Drehung des Auslegers (1) um eine Achse (4) stattfindet.
Vorderradantriebsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausleger (1) in einem vorgegebenen Abstand von einer Sitzvorrichtung (10) mit einer Strebe (2) fixierbar ist.
Vorderradantriebsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine spezielle schmale Antriebsnabe verwendbar ist, so dass ein Rad (23) mit dieser Antriebsnabe an die Gabelscheiden einer üblichen Vorderradgabel montierbar ist.
Fahrzeug mit Vorderradantriebsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sitzvorrichtung (10) an einem Vorbau (15) so anbringbar ist, dass, wenn eine Person auf der Sitzvorrichtung sitzt, der Schwerpunkt der Person sich in unmittelbarer Nähe der Steuerrohrachse (11) befindet.
Fahrzeug mit Vorderradantriebsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Lenkstangen (12 und 8) oder beide gleichzeitig für die Steuerung des Fahrzeugs anwendbar sind.
Fahrzeug mit Vorderradantriebsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stabilisierungsfederung (18) zwischen einem Fahrzeugrahmen und einer Lenkgabel einsetzbar ist.
Vorderradantriebsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Lenkgabel (19) eine Vorderradgabel mit zwei Gabelscheiden oder eine Ein-Arm-Vorrichtung einsetzbar sind.