DE4220798A1 - Tretfahrzeug - Google Patents
TretfahrzeugInfo
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- 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
- B62M1/24—Rider propulsion of wheeled vehicles with reciprocating levers, e.g. foot levers
- B62M1/28—Rider propulsion of wheeled vehicles with reciprocating levers, e.g. foot levers characterised by the use of flexible drive members, e.g. chains
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- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63C—SKATES; SKIS; ROLLER SKATES; DESIGN OR LAYOUT OF COURTS, RINKS OR THE LIKE
- A63C17/00—Roller skates; Skate-boards
- A63C17/12—Roller skates; Skate-boards with driving mechanisms
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Description
Die Erfindung betrifft ein Tretfahrzeug mit einem hin- und her
gehenden Pedal, das fußbetätigt gegen die Kraft eines Feder
elements niederbewegbar und durch das Federelement rückstellbar
ist, und mit einem die einfedernde Niederbewegung des Pedals
in die Drehung eines Fahrzeug-Antriebselements umsetzenden Ge
triebe.
Tretfahrzeuge dieser Art sind aus der DE-OS 31 31 049 und der
DE-OS 34 36 836 bekannt. Sie haben eine Pedal- und Getriebean
ordnung, die nur die Niedertretbewegung des Pedals zum Fahrzeug
antrieb heranzieht. Bei der federbetätigten Rückstellbewegung
ist das Pedal hingegen vom Fahrzeugantrieb entkoppelt. Das macht
den Antrieb diskontinuierlich. Zum Ausgleich der Antriebsdis
kontinuität ist bei der DE-OS 34 36 836 zusätzlich zu dem Rück
stellfederelement ein Federspeicher vorgesehen. Damit geht ein
beträchtlicher baulicher Aufwand und Energieverlust einher.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Tretfahrzeug der eingangs
genannten Art mit geringem baulichem Aufwand und wenig Getriebe
energieverlust einen kontinuierlichen Antrieb zu realisieren.
Diese Aufgabe wird mit einem solchen Tretfahrzeug dadurch gelöst,
daß das Getriebe die ausfedernde Rückbewegung des Pedals in
eine Drehung des Antriebselements umsetzt, deren Drehsinn dem
bei der einfedernden Niederbewegung des Pedals entspricht, so
daß das Federelement bei der aus federnden Rückbewegung des Pedals
zum Fahrzeugantrieb beiträgt.
Bei einer bevorzugten Bauform ist das Pedal mit dem Federelement
durch ein Zugmittel verbunden, das zwei Antriebsräder S-förmig
umschlingt. Die Antriebsräder sind über Freiläufe mit dem An
triebselement verbunden, die in der einen Drehrichtung der An
triebsräder drehmomentübertragend in Eingriff und in der anderen
Drehrichtung der Antriebsräder außer Eingriff gehen. Dank der
S-förmigen Umschlingung der Antriebsräder können zwei baugleiche
Freiläufe verwendet werden, die in übereinstimmender Drehrichtung
in bzw. außer Eingriff gehen. Das macht den Getriebeaufbau be
sonders einfach.
Die Antriebsräder können Zahnräder, und das Zugmittel eine über
die Zahnräder laufende Kette sein. Diese Anordnung ist bei ge
ringem baulichem Aufwand für die Übertragung hoher Pedalkräfte
gut geeignet. Als unaufwendiges Federelement kann eine Zugfeder
zum Einsatz kommen.
Die Freiläufe können abtriebsseitig je ein Zahnrad aufweisen,
und die Zahnräder über je eine Umlaufkette mit je einem Zahn
ritzel gekoppelt sein, das starr mit dem Antriebselement ver
bunden ist. Dieser Kettenantrieb ermöglicht bei unaufwendigem
Aufbau die Übertragung hoher Antriebsdrehmomente. Die Übersetzung
ins Schnelle mit den Zahnritzeln ist für viele Anwendungen
günstig.
In einer bevorzugten Bauform ist das erfindungsgemäße Tretfahr
zeug als Sommerski gestaltet, von denen der Benutzer ein Paar
fährt. Das Pedal ist vorzugsweise im Fersenbereich des in einer
Skibindung gehaltenen Fußes angeordnet. Die Einbeziehung des
Pedalrückstellfederelements in den Antrieb ermöglicht eine per
fekte Nachbildung und antriebsmäßige Nutzung des Skilanglauf
schritts.
Das Pedal kann um eine vordere horizontale Achse schwenkbar
an dem Skikörper gelagert sein. In einer alternativen Bauform
ist das Pedal für eine Niederschwenk- und gleichzeitige Verstell
bewegung nach vorn bzw. Hochschwenk- und gleichzeitige Verstell
bewegung nach hinten an dem Skikörper geführt. Dadurch wird
der Antritt erleichtert.
Als Antriebselement hat der Sommerski vorzugsweise ein ange
triebenes Hinterrad, das über die Unterseite des Skikörpers
vorsteht. Das Hinterrad sollte einen beträchtlich größeren Durch
messer haben als die damit starr verbundenen Zahnritzel. Das
gewährleistet eine vorteilhafte Getriebeübersetzung ins Schnelle.
Auch gehen mit dem großen Hinterrad ausgezeichnete Rolleigen
schaften des Sommerskis einher. Vorne kann der Sommerski ein
Vorderrad oder eine vordere Bodengleitfläche haben.
Bei einer bevorzugten Bauform ist im vorderen Bereich des Ski
körpers mit vertikaler Achse wenigstens eine Leitrolle angeord
net, die seitlichen Überstand von dem Skikörper hat. Die Leit
rolle erleichtert die Spurhaltung in einer Laufbahn mit seitlicher
Begrenzung.
In einer anderen Variante ist das erfindungsgemäße Tretfahrzeug
als Wasserfahrzeug mit zwei nebeneinander angeordneten Pedalen
gestaltet, denen je eine Antriebswelle mit einer Schraube, einem
Schaufelrad o. a. zugeordnet sein kann. Dieser doppelte Antrieb
ermöglicht es, das Wasserfahrzeug durch unterschiedlich starkes
Treten der Pedale zu lenken.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Zeichnungen
dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 die Seitenansicht einer ersten Variante eines Sommerskis;
Fig. 2 eine Draufsicht von oben auf den Sommerski gemäß Fig. 1;
Fig. 3 die Seitenansicht einer zweiten Variante eines Sommerskis
mit aufgebrochener Getriebebox;
Fig. 4 eine Draufsicht von oben auf den Sommerski gemäß Fig. 3;
Fig. 5 als Einzelheit zwei Freilauf-Getriebemodule des Sommer
skis, eines davon im Schnitt, in einer Fig. 4 entsprechen
den Draufsicht;
Fig. 6 die Seitenansicht einer dritten Variante eines Sommerskis;
Fig. 7 eine Draufsicht von oben auf den Sommerski gemäß Fig. 6;
Fig. 8 einen Längsschnitt durch ein tretbootartiges Wasserfahr
zeug nach VIII-VIII nach Fig. 9; und
Fig. 9 eine Draufsicht von oben auf das Wasserfahrzeug.
Der Sommerski 10 gemäß Fig. 1 und Fig. 2 hat einen schmalen
länglichen Skikörper 12, der mit einem Vorderrad 14 und einem
Hinterrad 16 über den Boden rollt. Die Räder 14, 16 sind an
den Enden des Skikörpers 12 angebracht, über den sie nach vorn
bzw. hinten überstehen. An seiner Oberseite trägt der Skikörper
12 eine Skibindung 18, die einen Skistiefel 20 derart hält,
daß der Benutzer Fersenfreiheit hat und den Skilanglaufschritt
ausführen kann.
Im Fersenbereich des in der Skibindung 18 sitzenden Skistiefel
20 ist ein Pedal 22 an dem Skikörper 12 angebracht, das sich
in dessen Längsrichtung erstreckt. Das Pedal 22 ist nach Art
eines einarmigen Hebels um eine vordere horizontale Querachse
24 an dem Skikörper 12 gelagert, so daß es aus einer niederge
tretenen Horizontalstellung winkelbegrenzt in eine Schrägstellung
nach oben schwenken und der Fersenauf- und -abbewegung beim
Skilanglaufschritt folgen kann.
Bei dem in Fig. 3 und Fig. 4 dargestellten Sommerski hat das
Pedal 22 an seinen beiden Enden ein Paar beidseits angeordneter
Rollen 66, 68, von denen die hinteren 68 in einer Vertikalführung
70, und die vorderen 66 in einer Horizontalführung 72 des Ski
körpers 12 laufen. Mit der Niederschwenkbewegung des Pedals
22 geht daher eine Verstellbewegung nach vorn, und mit der Hoch
schwenkbewegung des Pedals 22 eine Verstellbewegung nach hinten
einher.
Hinter dem Pedal 22 befindet sich eine Getriebebox 26, zu der
zwei einstückig mit dem Grundkörper 12 ausgebildete, nach oben
davon abstehende seitliche Wangen 28 und ein diese verbindender
oberer Querträger 30 gehören. Zwischen den Wangen 28 sind zwei
baugleiche Freilaufmodule 32 angeordnet, die auf gleicher Achse
34, 36 ein kleines Zahnrad 38 und ein großes Zahnrad 40 auf
weisen, die in der einen Drehrichtung drehmomentübertragend
gekoppelt und in der anderen Drehrichtung freilaufmäßig ent
koppelt sind. Wie man in Fig. 5 erkennt, sitzt das große Zahnrad
40 an einer Nabe 74, die mit Nadellagern 76 auf der Achse 34
gelagert ist. Außen auf der Nabe 74 ist in koaxialer Anordnung
mit Wälzlagern 78 und einem Freilaufgesperre 80 eine Laufbuchse
82 mit dem kleinen Zahnrad 38 gelagert. Die Achsen 34, 36 der
Freilaufmodule 32 sind horizontal in Querrichtung orientiert
und erstrecken sich zwischen den Wangen 28. Die Freilaufmodule
32 sind mit etwas Versatz übereinander angeordnet. Die kleinen
Zahnräder 38 der Freilaufmodule 32 kommen in der Längsmittelebene
des Skikörpers 12, und die großen Zahnräder 40 eines links und
das andere rechts davon zu liegen.
Das Hinterrad 16 des Sommerskis 10 ist mit zwei beidseits davon
auf gleicher Achse 44 angeordneten Zahnritzeln 42 starr ver
bunden. Die Zahnritzel 42 sind im Durchmesser deutlich kleiner
als das Hinterrad 16 und durch Umlaufketten 46, 48 mit je einem
großen Zahnrad 40 der Freilaufmodule 32 verbunden.
Von dem hinteren Ende des Pedals 22 geht eine Kette 50 ab, die
nach oben, über das kleine Zahnrad 38 des oberen Freilaufmoduls
32 nach hinten, hin zu dem kleinen Zahnrad 38 des unteren Frei
laufmoduls 32 nach vorn und unten und über dieses kleine Zahnrad
38 nach hinten läuft und nach oben davon abgeht, so daß sie
die Zahnräder 38 S-förmig umschlingt. Am Ende der Kette 50 greift
eine Zugfeder 52 an, die von dem Querträger 30 der Getriebebox
26 nach unten abgehängt ist und mit im wesentlichen vertikaler
Längsachse zwischen den Wangen 28 zu liegen kommt.
Die Zugfeder 52 spannt das Pedal 22 in seine Schrägstellung
nach oben vor. Bei Niedertreten des Pedals 22 mit der Ferse
werden die als Antriebsräder dienenden kleinen Zahnräder 38
der Freilaufmodule 32 gegensinnig gedreht und die Zugfeder 52
gespannt. Die sich entspannende Zugfeder 52 holt das Pedal 22
zurück und dreht die Antriebsräder 38 wiederum gegensinnig in
umgekehrter Richtung. Die Freilaufmodule 32 kommen dabei ab
wechselnd in bzw. außer drehmomentübertragenden Eingriff, so
daß sowohl beim Niedertreten, als auch bei der federbetätigten
Rückholbewegung des Pedals 22 ein Antriebsdrehmoment auf das
Hinterrad 16 übertragen und der Sommerski 10 im wesentlichen
kontinuierlich angetrieben wird.
Wie in Fig. 3 und Fig. 4 gezeigt, können im vorderen Bereich
des Skikörpers 12 Leitrollen 54 angeordnet sein, die die Spur
haltung in einer Laufbahn mit seitlicher Begrenzung erleichtern.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist auf beiden Seiten
des Skikörpers 12 mit vertikaler Achse je eine Leitrolle 54
angebracht, die seitlichen Überstand von dem Skikörper 12 hat.
Es kann aber auch nur eine größere, mit vertikaler Achse mittig
angeordnete Leitrolle vorgesehen sein, die beidseits Überstand
von dem Skikörper 12 hat (nicht dargestellt).
Bei dem Sommerski gemäß Fig. 6 und Fig. 7 ist das angetriebene
Hinterrad 16 in einem Bodendurchbruch 84 des nach hinten ver
längerten Skikörpers 12 angeordnet. Der Skikörper 12 hat vorn
eine nach oben gekrümmte Spitze 86 und eine vordere Bodengleit
fläche 88.
Alle beschriebenen Sommerskis können erforderlichenfalls mit
einer Bremse versehen sein.
Fig. 8 und Fig. 9 zeigen ein Wasserfahrzeug 56 mit einem surf
brettartigen Schwimmkörper 58, der einen Sitz 60 für den Benutzer
trägt. Im Fußbereich des Sitzes 60 sind nebeneinander zwei Pedale
22 angeordnet, die über je ein Getriebe der zuvor beschriebenen
Art mit einer von dem Schwimmkörper 58 zur Seite abgehenden
Welle 62 verbunden sind, an der ein Schaufelrad 64 sitzt. Durch
Treten des linken Pedals 22 wird das linke Schaufelrad 64 und
durch Treten des rechten Pedals 22 das rechte Schaufelrad 64
angetrieben. Durch unterschiedlich starkes Treten der Pedale
22 kann der Benutzer das Wasserfahrzeug 56 lenken.
Zu dem beschriebenen Wasserfahrzeug gibt es vielfältige Varian
ten. So können die beiden Pedalen 22 mit einem gemeinsamen An
triebsstrang verbunden sein, um insbesondere eine hintere
Schiffsschraube zu treiben. Auch können zwei Sommerskis der
zuvor beschriebenen Art als Antriebsmodule auf einen Schwimm
körper 58 aufgesetzt und ihr angetriebenes Hinterrad z. B. reib
radartig mit einem Schiffsantrieb verbunden werden. Nicht zuletzt
besteht die Möglichkeit, die Räder eines Surfbrett-Transport
geräts mit einem derartig adaptierten Tretantrieb zu versehen.
Das erfindungsgemäße Antriebsprinzip und die zugehörige Getriebe
einheit können für Tretfahrzeuge aller Art Verwendung finden,
beispielsweise auch für Rollschuhe, fahrradartige zweirädrige
sowie drei- und vierrädrige Landfahrzeuge u. a. m.
Liste der Bezugszeichen
10 Sommerski
12 Skikörper
14 Vorderrad
16 Hinterrad
18 Skibindung
20 Skistiefel
22 Pedal
24 Querachse
26 Getriebebox
28 Wange
30 Querträger
32 Freilaufmodul
34 Achse
36 Achse
38 kleines Zahnrad
40 großes Zahnrad
42 Zahnritzel
44 Achse
46 Umlaufkette
48 Umlaufkette
50 Kette
52 Zugfeder
54 Leitrolle
56 Wasserfahrzeug
58 Schwimmkörper
60 Sitz
62 Welle
64 Schaufelrad
66 vordere Rolle
68 hintere Rolle
70 Vertikalführung
72 Horizontalführung
74 Nabe
76 Nadellager
78 Wälzlager
80 Freilaufgesperre
82 Laufbuchse
84 Bodendurchbruch
86 Spitze
88 Bodengleitfläche
12 Skikörper
14 Vorderrad
16 Hinterrad
18 Skibindung
20 Skistiefel
22 Pedal
24 Querachse
26 Getriebebox
28 Wange
30 Querträger
32 Freilaufmodul
34 Achse
36 Achse
38 kleines Zahnrad
40 großes Zahnrad
42 Zahnritzel
44 Achse
46 Umlaufkette
48 Umlaufkette
50 Kette
52 Zugfeder
54 Leitrolle
56 Wasserfahrzeug
58 Schwimmkörper
60 Sitz
62 Welle
64 Schaufelrad
66 vordere Rolle
68 hintere Rolle
70 Vertikalführung
72 Horizontalführung
74 Nabe
76 Nadellager
78 Wälzlager
80 Freilaufgesperre
82 Laufbuchse
84 Bodendurchbruch
86 Spitze
88 Bodengleitfläche
Claims (14)
1. Tretfahrzeug mit einem hin- und hergehenden Pedal, das fuß
betätigt gegen die Kraft eines Federelements niederbewegbar
und durch das Federelement rückstellbar ist, und mit einem
die einfedernde Niederbewegung des Pedals in die Drehung
eines Fahrzeug-Antriebselements umsetzenden Getriebe, da
durch gekennzeichnet, daß das Getriebe die ausfedernde Rück
bewegung des Pedals (22) in eine Drehung des Antriebsele
ments umsetzt, deren Drehsinn dem bei der einfedernden
Niederbewegung des Pedals (22) entspricht, so daß das Fe
derelement bei der ausfedernden Rückbewegung des Pedals
(22) zum Fahrzeugantrieb beiträgt.
2. Tretfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Pedal (22) mit dem Federelement durch ein Zugmittel
verbunden ist, das zwei Antriebsräder (38) S-förmig um
schlingt, und daß die Antriebsräder (38) über Freiläufe
mit dem Antriebselement verbunden sind, die in der einen
Drehrichtung der Antriebsräder (38) drehmomentübertragend
in Eingriff und in der anderen Drehrichtung der Antriebsrä
der (38) außer Eingriff gehen.
3. Tretfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebsräder (38) Zahnräder sind, und daß das Zug
mittel eine über die Zahnräder laufende Kette (50) ist.
4. Tretfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Federelement eine Zugfeder (52) ist.
5. Tretfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Freiläufe abtriebsseitig je ein Zahn
rad (40) aufweisen, und daß die Zahnräder (40) über je eine
Umlaufkette (46, 48) mit je einem Zahnritzel (42) gekoppelt
sind, das starr mit dem Antriebselement verbunden ist.
6. Tretfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß es als Sommerski (10) gestaltet ist, von
denen der Benutzer ein Paar fährt.
7. Tretfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Pedal (22) im Fersenbereich des in
einer Skibindung (18) gehaltenen Fußes angeordnet ist.
8. Tretfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Pedal (22) um eine vordere horizontale
Achse (24) schwenkbar an dem Skikörper (12) gelagert ist.
9. Tretfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Pedal (22) für eine Niederschwenk-
und gleichzeitige Verstellbewegung nach vorn bzw. Hoch
schwenk- und gleichzeitige Verstellbewegung nach hinten
an dem Skikörper (12) geführt ist.
10. Tretfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß es als Antriebselement ein über die Unter
seite des Skikörpers (12) vorstehendes angetriebenes Hinter
rad (16) hat.
11. Tretfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß das Hinterrad (16) einen beträchtlich
größeren Durchmesser hat als die damit starr verbundenen
Zahnritzel (42).
12. Tretfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß es ein Vorderrad (14) oder eine vordere
Bodengleitfläche (88) hat.
13. Tretfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß im vorderen Bereich des Skikörpers (12)
mit vertikaler Achse wenigstens eine Leitrolle (54) angeord
net ist, die seitlichen Überstand von dem Skikörper (12)
hat.
14. Tretfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß es als Wasserfahrzeug (56) mit zwei
nebeneinander angeordneten Pedalen (22) gestaltet ist, denen
je ein Antriebselement in Form einer Schraube, eines Schau
felrads (64) o. ä. zugeordnet sein kann.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924220798 DE4220798A1 (de) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | Tretfahrzeug |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924220798 DE4220798A1 (de) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | Tretfahrzeug |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4220798A1 true DE4220798A1 (de) | 1992-11-26 |
DE4220798C2 DE4220798C2 (de) | 1993-07-15 |
Family
ID=6461780
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19924220798 Granted DE4220798A1 (de) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | Tretfahrzeug |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4220798A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1995008372A1 (en) * | 1993-09-22 | 1995-03-30 | Ze Kang Lai | A device for producing rotational energy from foot movement |
CN100396553C (zh) * | 2003-12-12 | 2008-06-25 | 张志亮 | 重力自驱脚踏车 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3131049A1 (de) * | 1981-07-28 | 1983-02-24 | Tomskij institut avtomatizirovannych sistem upravlenija i radioelektroniki, Tomsk | Rollschuh |
DE3436836A1 (de) * | 1984-10-08 | 1986-04-17 | Heinz 2000 Hamburg Koszlat | Rollschuhe mit eigenantrieb |
-
1992
- 1992-06-25 DE DE19924220798 patent/DE4220798A1/de active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3131049A1 (de) * | 1981-07-28 | 1983-02-24 | Tomskij institut avtomatizirovannych sistem upravlenija i radioelektroniki, Tomsk | Rollschuh |
DE3436836A1 (de) * | 1984-10-08 | 1986-04-17 | Heinz 2000 Hamburg Koszlat | Rollschuhe mit eigenantrieb |
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CN100396553C (zh) * | 2003-12-12 | 2008-06-25 | 张志亮 | 重力自驱脚踏车 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4220798C2 (de) | 1993-07-15 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAV | Applicant agreed to the publication of the unexamined application as to paragraph 31 lit. 2 z1 | ||
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
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