DE19502739A1

DE19502739A1 - Zusatzantrieb für Therapiegeräte und Fahrräder

Info

Publication number: DE19502739A1
Application number: DE19502739A
Authority: DE
Inventors: Gian Hung Chang
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-01-18
Filing date: 1995-01-18
Publication date: 1996-07-25

Description

Die Erfindung betrifft einen Zusatzantrieb für Therapiegeräte und Fahrräder, vorzugsweise zur Anwendung in der Bewegungstherapie sowie im Sport- und Fitneßbereich nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es sind bereits Zusatzantriebe für Fahrräder bekannt, die eine Sattelbewegung als zusätzlichen Antrieb nutzen. Ein solcher Zusatzantrieb wird beispielsweise in der deutschen Patentschrift 1 99 128 beschrieben. Hier ist der Sattel in zwei Längshälften geteilt, und jede Sattelhälfte ist um eine parallel zur Fahrtrichtung liegende Mittelachse des Sattels drehbar gelagert sowie schwingend gegen das Gestell abgefedert. Die Kraftübertragung erfolgt durch Hebel, Kugelgelenke, Schubstangen und Kurbel auf ein weiteres zusätzliches Kettenrad, welches die Kraft weiter auf das Kettenrad der Hinterradnabe überträgt.

Ein derartig an Sattel und Rahmen befestigter Zusatzantrieb für Fahrräder erfordert eine komplizierte, aufwendige Fertigung, nutzt schließlich auch nur die Kraft der Beinbewegung aus und ist nicht als Therapiegerät geeignet.

Weitere die Auf- und Abwärtsbewegung des Sattels als zusätzlichen Antrieb nutzende Erfindungen sind in der deutschen Patentschrift 99 729 und in der schweizerischen Patentschrift Nr. 15 873 beschrieben. In beiden Schriften wird die durch die Erschütterungen des Rades während der Fahrt auftretenden Sattelschwingungen zur Unterstützung des Antriebs genutzt. Beide Prinzipien, das eine über Zahnstangenantrieb und das andere über Kurbeltrieb mit Rückholfeder, haben sich nicht in der Praxis bewährt, insbesondere deshalb, weil beide Antriebsmechanismen vom Gewicht der fahrenden Person unmittelbar abhängig sind, die fahrende Person ständig unwegsames Gelände fahren müßte, um den Vorteil des Zusatzantriebs zu nutzen und beide Antriebe nicht als Therapiegeräte geeignet sind, weil bei ihrer Benutzung beispielsweise die Rückenmuskulatur nicht mehr beansprucht wird, als es beim Fahren mit üblichen Fahrrädern erfolgt.

Die Fahrradfahren ersetzenden Heimtrainer benötigen keine zusätzlichen Antriebe, weil keine Fortbewegung gewollt ist und somit eine Ausnutzung von auftretenden Energien, beispielsweise durch Straßenunebenheiten oder das Körpergewicht der fahrenden Person, nicht erforderlich wird.

Die Aufgabenstellung der Erfindung leitet sich von einem bestehenden Bedürfnis ab, wonach insbesondere von Personen mit vorwiegend sitzender Tätigkeit einfach handhabbare Trainingsgeräte verlangt werden, mit denen außer der Beinmuskulatur - wie üblicherweise bei Fahrrad-Heimtrainern - zugleich ein universelleres Körper- und Muskeltraining, insbesondere der Bein-, Rücken- und Schultergürtelmuskulatur durchführbar ist. Diese Aufgabenstellung soll erreicht werden mit einem vorzuschlagenden Gerät, so daß sich die Anschaffung von mehreren Geräten und Handhabungsvorrichtungen zum Training besagter Muskelpartien nicht mehr erforderlich macht. Demzufolge ist ein an sich bekannter Fahrrad-Heimtrainer gemäß den bewegungstherapeutischen, ergonomischen und Kraftübertragungs-Anforderungen konstruktiv so zu verändern, daß die an sich einseitige Bewegungsausführung der Beinmuskulatur vermieden und eine stärkere Bewegung insbesondere der Rückenmuskulatur und der Wirbelsäule erzwungen wird. Gleichermaßen soll mit einem derartigen Gerät eine Kraftübertragung von der Rückenmuskulatur beispielsweise bei Fahrrädern auf die Tretvorrichtung erfolgen. Bei ortsunveränderlichen Trainingsgeräten, insbesondere Fahrrad-Heimtrainern, soll durch stärkere Beanspruchung der Rückenmuskulatur ein Ausgleich bzw. eine geringere Kraftaufwendung durch die Beinmuskulatur erzielt werden. Aufgabe der Erfindung ist es ferner, die beiden Richtungen der Kraftübertragung, nämlich einmal vom Rücken Richtung Tretvorrichtung und andererseits von der Tretvorrichtung Richtung Rückenmuskulatur, in einem Gerät zu vereinen, so daß wahlweise eine stärkere Beanspruchung entweder der Bein- oder der Rückenmuskulatur erfolgen kann und somit der gewollte Trainings- und Therapieeffekt eintritt.

Diese Aufgabenstellung wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gegebenen Merkmale gelöst.

Erfindungsgemäß wird der Sattel auf einer quer zur Fahrtrichtung bzw. zur Tretrichtung gelagerten Achse schwenkbar angeordnet ist. Über Kraftübertragungsmittel, die vorzugsweise im vorderen und hinteren Bereich des Sattels verstellbar arretiert sind, besteht eine Verbindung zu einem mit dem Tretlager korrespondierenden Getriebe, welches entweder die Kräfte aus der schwenkenden bzw. kippenden Bewegung des Sattels auf die Tretlagerwelle oder von dieser über ein Getriebe das schwenkende Auf- und Abkippen des Sattels bewirken. Erfindungsgemäß verlaufen die Kraftübertragungsmittel entweder parallel außerhalb des den Sattel tragenden Rahmenrohres oder innerhalb dieses und werden über Rollen und/oder Gleitflächen geführt bzw. umgelenkt. Zusatzvorrichtungen zum Verstellen der Kraftübertragungsmittel ermöglichen eine der Körpergröße von Personen angepaßte Höhenverstellung des Sattels. Zusätzliche Kupplungs- und Freilaufsysteme in Verbindung mit dem Getriebe ermöglichen wahlweise Kraftübertragungen vom Sattel in Richtung Tretlager und umgekehrt. Um dem Zweck der Kraftübertragung in beiden Richtungen zu entsprechen, ist der Sattel mit insbesondere am hinteren Teil hochgezogenem Sattelhorn ausgestattet, wodurch eine Vergrößerung der Sitzfläche erzielt und dadurch eine bessere Kraftübertragung erreicht wird.

Die Merkmale der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und der Zeichnung hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen der Elemente vorteilhafte schutzfähige Ausführungen darstellen, für die mit dieser Schrift Schutz beantragt wird. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein Mittelteil eines Fahrrad-Heimtrainers oder Fahrrades.

Ein Heimtrainer, üblicherweise bestehend aus einer Standvorrichtung, einem feststehenden Lenker, einem Rahmen, einem Sattel, einem Tretlager und einem über Kette oder Band zu bewegenden Schwungrad ist derart verändert, daß ein Sattel (1) auf einer quer zur Tretrichtung bzw. parallel zur Tretlagerwelle angeordneten Achse (2) gelagert ist. Der Sattel (1) ist um die Achse (2) schwenk- bzw. kippbar gelagert und dabei so weit schwenkbar, wie es die an der Unterseite des Sattels (1) mittels verstellbarer Halterungen (3) befestigten Kraftübertragungsmittel (4), vorzugsweise Seilzüge, zulassen. Die am Sattel (1) verstellbar fest arretierten Seilzüge führen vorzugsweise über Umlenkrollen (7) außerhalb des Sattelträgers (6) an diesem etwa parallel hinab zu einem Getriebe (8, 9, 10), welches aus einem kleinen vorderen Getrieberad (9), einem gleichgroßen hinteren Getrieberad (8) und einem größeren auf der Tretlagerwelle angeordneten Getrieberad (10) besteht. Das Getriebe (8, 9, 10) ist wahlweise mit ein oder mehreren Kupplungs- und Freilaufsystemen versehen. Eine an sich bekannte Verriegelungs- und Entriegelungsvorrichtung ist mit dem Kupplungs- und Freilaufsystem so gekoppelt, daß ein Umschalten auf die gewünschte Kraftübertragungsrichtung vom Sattel auf das Tretlager (5) oder umgekehrt ermöglicht wird.

Unterhalb des Sattels (1) sind quer zur Achse (2) in seinem vorderen und hinteren Bereich Verstellschienen (11) angeordnet. Auf diesen Verstellschienen (11) sind verschiebbare Halterungen (3) für Kraftübertragungsmittel (4), vorzugsweise Seilzüge, so arretiert, daß diese straff gespannt sind, die Sattelhöhe der betreffenden Person richtig angepaßt ist und ein Auf- und Abschwenken des Sattels ermöglicht wird. Dabei entspricht eine halbe Umdrehung der Getrieberäder (8, 9) einem Schwenkhub des Sattels (1).

Der Sattel (1) ist in bekannter Weise im Sattelträger (6) höhenverstellbar arretiert. Um den gewünschten Kraftübertragungseffekt vom Sattel (1) auf das Tretlager (5) und/oder umgekehrt zu erhalten, ist der Sattel (1) in seinem hinteren Teil wulstförmig nach oben mit einem Sattelhorn (12) ausgestattet. Die ergonomische Sitzfläche (13) des Sattels (1) ist somit der Gesäßform der benutzenden Personen angepaßt, und es wird eine bessere Kraftübertragung in beiden Richtungen ermöglicht.

Die Benutzung der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt wie ein üblicher Fahrrad-Heimtrainer oder ein Fahrrad. Während gleichmäßiger, nicht zu schneller Betätigung der Tretkurbeln durch die Beine wird der Sattel (1) ständig in Kipp- bzw. Schwenkbewegung gebracht. Die benutzende Person sitzt dazu locker und mit entspannter Rückenmuskulatur im Sattel (1). Die Wirbelsäule der Person wird durch die Kipp- bzw. Schwenkbewegungen in einen schlangenförmigen Bewegungsablauf versetzt. Hat man sich ausreichend an diese Bewegungsform mit der entsprechenden Lockerheit und richtiger Bewegung auch der Schultermuskulatur gewöhnt, so kann die Beanspruchung der Beinmuskulatur nachlassen und in zunehmendem Maße Kraft von der Wirbelsäule über das Gesäß in das Tretlager (5) und damit zur Entlastung der Beinmuskulatur erfolgen. Geübte Personen werden bald so viel Kraft aus der Wirbelsäulenbewegung aufbringen, um aus dieser Kraftübertragung das Schwungrad eines Fahrrad-Heimtrainers in Drehbewegung zu halten.

Im Bereich der Erfindung liegt es, eine prinzipgleiche Konstruktion und Anordnung der technischen Mittel für Fahrräder, die nicht vordergründig als schnelle Fortbewegungsmittel, sondern vornehmlich als Trainingsgeräte dienen, vorzusehen.

Bezugszeichenliste

1 Sattel
2 Achse
3 Halterungen, verstellbar
4 Kraftübertragungsmittel
5 Tretlager
6 Sattelträger
7 Umlenkrollen
8 Getrieberad, hinten
9 Getrieberad, vorn
10 Getrieberad am Tretlager
11 Verstellschiene
12 Sattelhorn
13 Sitzfläche

Claims

1. Zusatzantrieb für Therapiegeräte und Fahrräder mit einem Rahmen, einem bewegbar angeordnetem Sattel, einer Tretvorrichtung, die mit dem Sattel über Kraftübertragungs vorrichtungen in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Sattel (1) auf einer quer zur Fahrtrichtung bzw. Tretrichtung angeordneten Achse (2) schwenkbar angeordnet, mit Halterungen (3) für die Befestigung von Kraftübertragungsmitteln (4) versehen ist und die Kraftübertragungsmittel (4) mit einem Getriebe (8, 9, 10) mit dem Tretlager (5) so korrespondierend angeordnet sind, daß wahlweise Kräfte durch die Schwenkbewegung des Sattels (1) auf die Antriebsvorrichtung im Tretlager (5) oder Kräfte vom Tretlager (5) über die Kraftübertragungsmittel (4) auf den Sattel (1) übertragbar sind und der Sattel (1) eine der Gesaßform angepaßte, seitlich und nach hinten oben vergrößerte Sitzfläche (13) aufweist.

2. Zusatzantrieb für Therapiegeräte und Fahrräder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragungsmittel (4) zwischen Sattel (1) und Tretlager (5) flexibel, vorzugs weise als Seilzüge, ausgebildet sind.

3. Zusatzantrieb für Therapiegeräte und Fahrräder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragungsmittel (4) außerhalb des Sattelträgers (6) etwa parallel zu diesem und über Umlenkrollen (7) oder Gleitflächen verlaufend angeordnet sind.

4. Zusatzantrieb für Therapiegeräte und Fahrräder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragungsmittel (4) innerhalb des Sattelträgers (6) verlaufen und in diesen über Umlenkrollen (7) oder Gleitflächen hineinführend und im Bereich des Tretlagers (5) aus diesem wieder hinausführend angeordnet sind.

5. Zusatzantrieb für Therapiegeräte und Fahrräder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Halterungen (3) unterhalb des Sattels (1) an Verstellschienen (11) verschiebbar und arretierbar angeordnet sind.

6. Zusatzantrieb für Therapiegeräte und Fahrräder nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekenn zeichnet, daß die Halterungen (3) im vorderen und im hinteren Sattelbereich angeordnet sind.

7. Zusatzantrieb für Therapiegeräte und Fahrräder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen der Getrieberäder (8, 9) in Verbindung mit an sich bekannten Kupplungs- und Freilaufsystemen so zur Welle des Getrieberades (10) ange ordnet sind, daß diese wahlweise als von dem Getrieberad (10) kraftaufnehmende oder als an das Getrieberad (10) kraftabgebendes Getriebe angeordnet sind.

8. Zusatzantrieb für Therapiegeräte und Fahrräder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle des Tretlagers (5) in Verbindung mit einem an sich bekannten Kupplungs- und Freilaufsystem so zu den Getrieberädern (8, 9) ange ordnet ist, daß diese wahlweise im Zusammenwirken mit dem Getrieberad (10) als kraftaufnehmendes oder als kraftabgebendes Getriebe (8, 9, 10) angeordnet sind.

9. Zusatzantrieb für Therapiegeräte und Fahrräder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Getriebe (8, 9, 10) in Verbindung stehend zur Regelung der Kraftübertragungsrichtung eine Umstellvorrichtung angeordnet ist.

10. Zusatzantrieb für Therapiegeräte und Fahrräder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sattel (1) ein Sattelhorn (12) aufweist.