NL9400257A - Rijwiel. - Google Patents

Description

Ri-iwiel

De uitvinding betreft een rijwiel met een freem dat steunmiddelen voor een berijder omvat, welke steunmiddelen zijn uitgevoerd voor het ondersteunen van het lichaam van de berijder in een, in de normale rijrichting gezien, naar voren gebogen houding, alsmede wielen waarvan tenminste één samenwerkt met een handbesturing en tenminste één samenwerkt met een voetaandrijving.

Een dergelijk rijwiel is bekend uit US-A-4978167. Bij dit bekende rijwiel rust de berijder in een meer of minder rechtop zittende houding met zijn armen op een stuur dat met het voorwiel is verbonden en dat zich vrijwel recht boven dat voorwiel bevindt.

In de normale "toerhouding" heeft de berijder een vrijwel verticale houding, die weliswaar comfortabel is maar tevens een slechte stroomlijn en daarmee een hoge luchtweerstand oplevert. In de "racehouding" heeft de berijder een meer naar voren gebogen houding, die mogelijk wordt gemaakt door toepassing van het bekende gebogen racestuur, zoals ook bekend uit US-A-4978167. Ook het triathlonstuur en het zogenaamde obreestuur maken een dergelijke houding mogelijk.

Het voordeel van de voorover gebogen houding is dat het bovenlichaam een kleiner frontaal oppervlak heeft, hetgeen een lage luchtweerstand oplevert. Het nadeel blijft echter dat de armen van de berijder, die op het stuur steunen, zich nog steeds in de volle rijwind bevinden en daardoor nog een hoge luchtweerstand opleveren. Bovendien is de naar voren gebogen stand van het bovenlichaam in deze omstandigheden verre van comfortabel. Een groot deel van het gewicht van de berijder rust in die houding namelijk op zijn onderarmen, waardoor vrij snel vermoeidheid optreedt hetgeen afbreuk doet aan zijn prestaties en tot lichamelijke klachten kan leiden.

In US-A-4978167 is getracht het comfort te verbeteren door een steun te voorzien waartegen de buik van de berijder kan rusten. Het nadeel van de steun is echter dat de ademhaling wordt bemoeilijkt.

Het obreestuur is zodanig uitgevoerd dat de armen onder de borst zijn samengevouwen. In die houding is de luchtweerstand lager; het nadeel is ook hier echter dat de ademhaling wordt bemoeilijkt.

Doel van de uitvinding is daarom een rijwiel te verschaffen dat zowel een beter comfort als een lagere luchtweerstand voor de berijder verschaft. Dat doel wordt bereikt doordat de handbesturing zich in de nabijheid van de achterzijde van de steunmiddelen bevindt.

De berijder moet bij een dergelijke uitvoering van het rijwiel zijn armen langs zijn lichaam naar achteren gestrekt houden bij het vasthouden van de handbesturing. De armen zijn daardoor in de richting van de luchtstroming langs de berijder gericht, waardoor een aanzienlijke verlaging van de luchtweerstand wordt verkregen. In deze houding blijkt het rijwiel goed bestuurbaar te zijn.

Bij voorkeur zijn de steunmiddelen uitgevoerd voor het ondersteunen van het bovenlichaam in een in wezen horizontale houding, en bevindt de handbesturing zich op ongeveer gelijke hoogte met de steunmiddelen zodanig dat de armen van de berijder, tegen het bovenlichaam aan, en één geheel ermee vormend, eveneens in wezen horizontaal naar achteren lopen naar de handbesturing. Het bovenlichaam van de berijder heeft in deze houding een minimaal frontaal oppervlak, waardoor ook de luchtweerstand minimaal is.

De handbesturing kan een achter de steunmiddelen draaibaar in het freem ondersteunde stuuras dragen. De stuuras kan daarbij voldoende stevig in het freem zijn ondersteund, zodanig dat de door de berijder uitgeoefende trekkrachten goed afgeleid kunnen worden.

Teneinde een goede grip voor de berijder mogelijk te maken omvat de handbesturing bij voorkeur een met de stuuras verbonden stuurstang die aan de einden is voorzien van omhoogwijzende handvatten. De handvatten kunnen echter elke gewenste stand bezitten, bijvoorbeeld een horizontale.

Stuuras en voorwiel kunnen op verschillende manieren aan elkaar zijn gekoppeld. Als voorbeelden worden genoemd een koppelstang of trekka-bels. Ook kan de stuuras zijn gekoppeld met een hydraulische zuiger/ci-linderinrichting, die door middel van hydraulische leidingen is verbonden met een aan het voorwiel gekoppelde hydraulische zuiger/cilinderinrich-ting.

Volgens een relatief eenvoudige uitvoering kan de stuuras schuin in de richting van het voorwiel lopen. Indien daarbij het voorwiel is opgehangen door middel van een voorvork die is ondersteund in een balhoofd, zodanig dat de hartlijn van het balhoofd schuin achterover helt, kan dan de stuuras eveneens zijn opgehangen in het balhoofd. Zoals bij de bekende rijwielen is daardoor een volkomen starre verbinding tussen voorvork en stuurstang verkregen.

Het voorwiel kan echter ook draaibaar zijn opgehangen door middel van een fuseepen waarvan de hartlijn schuin achterover helt. Bij deze uitvoering komen de overbrenging met koppelstang trekkabels of hydraulische hulpmiddelen zoals hierboven genoemd in aanmerking.

Bij een dergelijke uitvoering met fuseepen kan het freem een in wezen horizontale freembasis omvatten die de assen der wielen onderling verbindt. Tevens omvat het freem een vanaf de freembasis omhooggerichte freemsteun die een zadel draagt.

Ter verbetering van het comfort draagt de freemsteun een zich voor het zadel bevindende en zich naar voren uitstrekkende bovenlichaamsteun. Een zeer geschikte, de ademhaling niet belemmerende ondersteuning van het bovenlichaam is mogelijk indien de bovenlichaamsteun is voorzien van twee schoudersteunen alsmede van een borstbeensteun.

Het zal duidelijk zijn dat de uitvinding niet beperkt is tot de weergegeven uitvoeringsvormen, maar dat binnen het kader van de uitvinding nog vele uitvoeringsvormen mogelijk zijn.

Te denken valt bijvoorbeeld aan een uitvoering waarbij het voorste wiel aangedreven is en het achterste wiel stuurbaar.

Een tweede aanvulling is bijvoorbeeld dat de ligsteun rond de as draaibaar is gemaakt en de fietser het gestuurde wiel met zijn stuur bedient, of met de schouders, of met een combinatie van beiden.

Een derde aanvulling is dat in de ligsteun een handgreep is aangebracht die het de fietser mogelijk maakt om staande op de pedalen te rijden waarbij hij de draaibare ligsteun voor zich vastgrijpt. Deze situatie kan voorkomen tijdens bergritten als een zeer zware inspanning geleverd moet worden en de aërodynamica wat minder belangrijk is vanwege de lage klimsnelheid.

Een vierde aanvulling is dat de bedieningsorganen gekruist aangebracht kunnen worden waardoor de stuuractie omgekeerd wordt.

Vervolgens zal de uitvinding aan de hand van enkele in de figuren weergegeven uitvoeringsvoorbeelden nader worden toegelicht.

Fig. 1 en la tonen een eerste uitvoeringsvorm van het rijwiel volgens de uitvinding.

Fig. 2 toont een tweede uitvoeringsvorm.

Fig. 3 en 3a tonen een derde uitvoeringsvorm in zij- en in bovenaanzicht.

Fig. 4, 5. 6 en 7 tonen verdere uitvoeringsvormen van het besturingssysteem van het rijwiel volgens de uitvinding.

Fig. 8 toont een verdere uitvoeringsvorm in zij-aanzicht.

Fig. 9 en 9a tonen een bovenaanzicht van een verdere uitvoeringsvorm, met steunmiddel in doorsnede.

Fig. 10 toont een bovenaanzicht met een andere steun voor de berijder.

Fig. 11 toont een zij-aanzicht van het rijwiel volgens fig. 10.

Fig. 12 en 12a tonen een verdere uitvoeringsvorm van het rijwiel.

Fig. 13 en 13a tonen een verdere uitvoeringsvorm met bestuurbare schoudersteun van het rijwiel.

Fig. 14 toont het rijwiel volgens fig. 13 en 13a, waarbij de berijder op de trappers staat.

Het in fig. 1 getoonde rijwiel omvat een in zijn geheel met 1 aangeduid freem, waarin een bestuurbaar voorwiel 2 en een aandrijfbaar achterwiel 3 draaibaar zijn opgehangen. Dit freem heeft een zeer geschikte aërodynamische vorm door zijn compactheid en het minimale aantal delen dat zich in de rijwind bevindt. Het freem 1 heeft in fig. 1 de vorm van een schaalconstructie, die ofwel zelfdragend kan zijn, dan wel aangebracht kan zijn op een buizenfreem. Een dergelijk buizenfreem is echter niet gedetailleerd weergegeven.

In dit freem 1 is een fuseepen 4 in lagers 5 draaibaar opgehangen. Aan deze fuseepen 4 is door middel van wiellager 6 de naaf 7 van het voorwiel 2 bevestigd. Verder is aan de fuseepen een stuurhefboom 8 bevestigd, die door middel van trekkabels 9 verdraaid kan worden. Trekkabels 9 zijn via kabelschijven 10, 11 en 12 bevestigd aan een tweede stuurhefboom 13, die op zijn beurt is bevestigd aan de in het freem draaibare stuuras 14. Op deze stuuras is een horizontale stuurstang 15 bevestigd, aan de uiteinden waarvan de omhoogwijzende handvatten 16 zijn voorzien.

De stuuras 14 is in het freem opgenomen achter het zadel 17, zodanig dat de berijder zijn armen strak langs zijn bovenlichaam naar achteren gestrekt moet houden, wanneer hij de handvatten 16 vasthoudt. Daarbij kan hij zijn bovenlichaam in een vrijwel horizontale stand naar voren gericht houden, waardoor zijn luchtweerstand minimaal is. Ook kan de schaalconstructie van het freem 1 een aërodynamisch aangepaste vorm hebben, zodanig dat ook daarvan de luchtweerstand minimaal is. In de bespreking van andere varianten van het rijwiel volgens de uitvinding zal nader ingegaan worden op de houding van de berijder.

In het freem is verder, tussen voorwiel 2 en achterwiel 3, een trapas 18 draaibaar opgehangen, die op een op zich bekende wijze is verbonden met trappers waarvan slechts één, 19, te zien is in fig. 1. Op de trapas is verder een kettingwiel 20 gemonteerd, zodanig dat via ketting 21 het kettingwiel 22 van het achterwiel 3 kan worden aangedreven. De kettingoverbrenging kan zijn uitgevoerd met slechts een voorste tandwiel en een achterste tandwiel, waarvan de verhouding is afgestemd op een rijwiel dat geschikt is voor tijdrijden. Als alternatief kunnen natuur- lijk ook meerdere kettingwielen met derailleurs zijn voorzien.

In het uitvoeringsvoorbeeld van fig. 2 is de ondersteuning voor de berijder op andere wijze uitgevoerd. Het zadel 17 helt een weinig voorover, en voor het zadel strekt zich een verdere ondersteuning 23 uit die stevig, eventueel enigszins verend is bevestigd aan het freem 1. Aan de bovenzijde van deze ondersteuning 23 bevindt zich een zachte laag 24, zodanig dat de berijder daarop met zijn buik en borst kan steunen. In de ondersteuning 23 kan ook bijvoorbeeld een reservoir voor drinkwater of iets dergelijks zijn aangebracht, dat kan zijn voorzien van een drinktuit 26. De schaalconstructie van het freem 1 is tot dezelfde hoogte als de handvatten 16 voortgezet door middel van het stroomlichaam 57, waardoor de luchtweerstand verder kan worden verminderd.

In het uitvoeringsvoorbeeld van fig. 3 en 3a is een variant van het rijwiel volgens de uitvinding weergegeven, waarbij het voorwiel 2 niet is opgehangen aan een fuseepen maar aan een op zich bekende voorvork 27 die is opgehangen in een balhoofd 28. Aan het balhoofd is een stuurhefboom 29 bevestigd, die weer door middel van trekkabels 9 is verbonden aan stuurhefboom 13 op stuuras 14. Het freem 1 is hier uitgevoerd als een schaalconstructie 30 die zowel voorwiel 2 als achterwiel 3 vrijwel geheel bedekt, hetgeen een lage luchtweerstand oplevert.

Het achterwiel 3 heeft een wielas 31» die tevens fungeert als trapas voor de trappers 19· De trappers 19 zijn aangebracht op een ketting-wiel 32, en via ketting 33. kettingwielen 34 en ketting 35 wordt het op het achterwiel aangebrachte kettingwiel 36 aangedreven. Een dergelijk rijwiel kan een zeer korte wielbasis hebben.

Ook bij deze uitvoeringsvorm is voor het zadel 17 een ondersteuning 37 aangebracht, die is voorzien van een zachte bovenzijde 38.

De uitvoeringsvorm volgens fig. 4 toont een overbrenging met twee trekkabels 9* tussen het stuur en de voorvork 27.

In de uitvoeringsvorm van fig. 5 is slechts één trekkabel toegepast. De uiteinden van de stuurhefbomen 13 en 29 die liggen tegenover de uiteinden waaraan de trekkabel 9 is verbonden, zijn nu door middel van trekveren 39 aan het freem 1 verbonden.

In de uitvoeringsvorm van fig. 6 zijn de stuurhefbomen 13. 29 verbonden door een koppelstang 40.

In het uitvoeringsvoorbeeld van fig. 7 zijn zowel de stuurstang 13 als de stuurstang 29 aan hun beide uiteinden verbonden met de zuigerstang 42 van een hydraulische zuiger/cilinderinrichting 4l. De cilinders van 43 van elk paar zijn verbonden door een hydraulische leiding 44.

In de uitvoeringsvorm van fig. 8 is het voorwiel 2 eveneens opgehangen in een voorvork 45· In het verlengde van deze voorvork 45 is de stuuras 46 voorzien, die door middel van lagers 47 draaibaar is opgenomen in het freem 48. De stuuras 46 is geleed, zodanig dat de stuurstang 15 verdraaibaar is rond een verticale of scheefstaande stuuras.

In het bovenaanzicht van fig. 9 is het uitvoeringsvoorbeeld volgens fig. 2 getoond, alsmede een andere uitvoering van de ondersteuning 49 voor de berijder. Deze ondersteuning omvat twee schoudersteunen 50, die zijn aangebracht op een drager 51 die stijf is verbonden met het freem. Tevens is een schaalvormige borststeun 52 aangebracht.

In de doorsnede van fig. 9 is te zien dat de borststeun 52 verstelbaar is aangebracht op de drager 51» zodanig dat hij op de voor de berijder meest gunstige positie kan worden vastgezet. De borststeun 52 bezit bij voorkeur een harde schaal 53. op de binnenzijde waarvan een zachte bekleding 54 is aangebracht.

In het bovenaanzicht van fig. 9 is ook duidelijk te zien dat de armen van de berijder langs zijn bovenlichaam gestrekt naar achteren lopen, wanneer hij de handvatten 16 vasthoudt. Tevens is een stroom-lichaam 57 weergegeven, dat bijdraagt tot het minimaliseren van de luchtweerstand.

In fig. 10 is een verdere variant van een ondersteuning 55 weergegeven. Ook deze omvat twee schoudersteunen 50; het verschil is echter dat nu een borststeun 56 is voorzien dat het middengedeelte van de borst ondersteund. Deze borststeun hoeft slechts een lage steunkracht te geven, doch geeft de berijder een beter gevoel voor het gedrag van de fiets, terwijl het tevens de druk op de schouders vermindert.

Opgemerkt wordt dat de ondersteuningen voor wat betreft hun hel-lingshoek en hoogte afgestemd kunnen worden op de berijder. Hij is zowel te gebruiken voor mannen als vrouwen; de steunen zijn namelijk zo uitgevoerd dat de borsten vrij blijven van een dragende functie.

Een en ander is ook duidelijk te zien in fig. 11. De berijder rust met zijn schouders op de schoudersteunen 50, terwijl zijn borst, in het bijzonder het midden daarvan, wordt ondersteund door de borststeun 56. Ook is te zien dat de berijder een vrijwel horizontale houding heeft, en dat zijn armen langs zijn lichaam naar achteren gericht zijn naar de handvatten 16.

In figuren 12 en 12a is een uitvoering van het rijwiel volgens de uitvinding weergegeven waarbij de twee schoudersteunen 50 zijn opgenomen op een dragerstang 58 die om zijn eigen lengte-as verdraaibaar rond la gers 59. 60 is opgehangen in het freem. Aan de dragers tang 58 is een dwarsstang 61 bevestigd, waarvan de einden elk aan een der besturingska-bels 62 is bevestigd. Deze besturingskabels zijn enerzijds verbonden aan het voorwiel 2, in het bijzonder aan de fuseepen daarvan (niet getoond, doch op een wijze analoog als in figuur 1 en la) en anderzijds aan de stuurstang 13.

Door nu de schouders en dat handvatten op de geschikte manier te bedienen, kan de berijder het rijwiel besturen.

De uitvoeringsvorm van de figuren 13 tot en met 14 toont een rijwiel volgens de uitvinding voorzien van een schoudersteun 63, die draaibaar is rond een verticale as 64. Tevens is er een buiksteun 65.

De draaias 64 van de schoudersteun is verbonden aan een dwarsstang 66, aan de uiteinden waarvan stuurkabels 67 zijn bevestigd. Deze stuurka-bels 67 zijn op hun beurt elk vastgezet aan een stuurkabel 62, die loopt tussen de dwarsstang 13 van het met de handen bedienbare stuur, en de fuseepen van het voorwiel 2. Zoals af geheeld in figuur l4 kan bij deze uitvoeringsvorm de berijder het rijwiel ook besturen door met zijn handen de schoudersteun 63 te grijpen. Hij kan daarbij op de trappers staan, waardoor het rijwiel ook geschikt is om tegen hellingen op te rijden.

Bij het sturen in de in figuur 13 getoonde stand, wordt zowel het met de handen bedienbare stuur, alsmede de schoudersteun 63 verdraaid. Dat is geen probleem, aangezien de bewegingen van het bovenlichaam zodanig zijn dat beide stuurbewegingen tegelijkertijd kunnen optreden.

Claims (26)

1. Rijwiel met een freem omvattende steunmiddelen voor een berijder, welke steunmiddelen zijn uitgevoerd voor het ondersteunen van het lichaam van de berijder in een, in de normale rijrichting gezien, naar voren gebogen houding, alsmede wielen waarvan tenminste één samenwerkt met een handbesturing en tenminste één samenwerkt met een voetaandrij-ving, met het kenmerk dat de handbesturing zich in de nabijheid van de achterzijde van de steunmiddelen bevindt.

2. Rijwiel volgens conclusie 1, waarbij de steunmiddelen zijn uitgevoerd voor het ondersteunen van het bovenlichaam in een in wezen horizontale houding, en de handbesturing zich op ongeveer gelijke hoogte met de steunmiddelen bevindt zodanig dat de armen van de berijder, tegen het bovenlichaam aan, eveneens in wezen horizontaal naar achteren lopen naar de handbesturing.

3. Rijwiel volgens conclusie 1 of 2, waarbij de steunmiddelen een zadel omvatten.

4. Rijwiel volgens conclusie 1, 2 of 3. waarbij de handbesturing een achter de steunmiddelen draaibaar in het freem ondersteunde stuuras draagt.

5· Rijwiel volgens conclusie 4, waarbij de handbesturing een met de stuuras verbonden stuurstang omvat die aan de einden is voorzien van handvatten.

6. Rijwiel volgens conclusie 3. 4 of 5. waarbij de stuuras is gekoppeld met het voorwiel.

7. Rijwiel volgens conclusie 3. 4, 5 of 6, waarbij de stuuras in wezen verticaal is.

8. Rijwiel volgens conclusie 3* 5. 6 of 7» waarbij de stuuras geleed is.

9. Rijwiel volgens conclusie 7 of 8, waarbij de stuuras door middel van een koppelstang is verbonden met het voorwiel.

10. Rijwiel volgens conclusie 7 of 8, waarbij de stuuras door middel van trekkabels is verbonden met het voorwiel.

11. Rijwiel volgens conclusie 7 of 8, waarbij de stuuras is gekoppeld met een hydraulische zuiger/cilinderinrichting, die door middel van hydraulische leidingen is verbonden met een aan het voorwiel gekoppelde hydraulische zuiger/cilinderinrichting.

12. Rijwiel volgens conclusies 3. 5 of 6, waarbij de stuuras schuin in de richting van het voorwiel loopt.

13· Rijwiel volgens een der conclusies 6-12, waarbij het voorwiel is opgehangen door middel van een voorvork die is ondersteund in een balhoofd, zodanig dat de hartlijn van het balhoofd schuin achterover helt.

14. Rijwiel volgens conclusie 12 en 13, waarbij de stuuras is opgehangen in het balhoofd.

15. Rijwiel volgens een der conclusies 6-11, waarbij het voorwiel draaibaar is opgehangen door middel van een fuseepen waarvan de hartlijn schuin achterover helt.

16. Rijwiel volgens een der conclusies 1-12 of 15, waarbij het freem een in wezen horizontale freembasis omvat die de assen der wielen onderling verbindt.

17. Rijwiel volgens conclusie 13 of 14, waarbij het freem een freembasis bevat die zich uitstrekt tussen de as van het achterwiel en het balhoofd.

18. Rijwiel volgens conclusie 16 of 17, waarbij het freem een vanaf de freembasis omhooggerichte freemsteun omvat die een zadel draagt.

19. Rijwiel volgens conclusie 18, waarbij de freemsteun een zich voor het zadel bevindende en zich naar voren uitstrekkende bovenlichaam-steun omvat.

20. Rijwiel volgens conclusie 19, waarbij het zadel ligt in een gebied tussen twee begrenzingslijnen die onder een positieve respectievelijk negatieve hoek van dertig graden omhoog lopen ten opzichte van de verticaal door de crankas.

21. Rijwiel volgens conclusie 19 of 20, waarbij de bovenlichaam-steun is voorzien van twee schoudersteunen.

22. Rijwiel volgens conclusie 19, 20 of 21, waarbij de boven-lichaamsteun is voorzien van een borstbeensteun.

23. Rijwiel volgens conclusie 19, 20, 21 of 22, waarbij de boven-lichaamsteun is voorzien van een kinsteun.

24. Rijwiel volgens een van de conclusies 20-23, waarbij de boven-lichaamsteun draaibaar is, en door middel van stuurkabels is verbonden met het bestuurbare wiel.

25. Rijwiel volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de voet-aandrijving een kettingoverbrenging is die enerzijds een kettingwiel met van trappers voorziene crankas omvat, en anderzijds een of meer ketting-wielen op de as van het achterwiel.

26. Rijwiel volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de steunmiddelen verend zijn uitgevoerd.