Bei
der Erfindung handelt es sich um ein Fahrrad mit wenigstens einem
Rad, insbesondere mit einem oder mit zwei Rädern, das über
Armantrieb, oder über Beinantrieb, oder über Arm-
und Beinantrieb, verfügt und das zusätzlich über
einen Elektroantrieb und eine Fahrstabilitätssteuerung
verfügt. Ein Fahrrad ist ein Fahrzeug, das vom Fahrradfahrer
mit Muskelkraft angetrieben wird.at
The invention is a bicycle with at least one
Wheel, especially with one or two wheels, over
Arm drive, or via leg drive, or over arm
and leg drive, and has that extra over
an electric drive and a driving stability control
features. A bicycle is a vehicle used by the cyclist
is powered by muscle power.
Bekannte
Fahrzeuge mit ein oder zwei Rädern oder weiteren Rädern
und mit „Dynamische Stabilisierung” werden ausschließlich über
Elektroantrieb angetrieben. Die Offenlegungsschrift US2002/0063006A1 , sowie
die europäische Patentanmeldung EP 1 181 187 B1 offenbaren
ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen
Patentansprüche 1 und 7. Das bekannte Fahrzeug verfügt über
ein oder mehrere Räder oder es verfügt über
zwei Räder, jeweils eines rechts und jeweils eines links
vom Fahrzeugfahrer angeordnet. Die Räder werden von elektrischen
Motoren angetrieben, welche von Akkus mit Strom versorgt werden.
Das bekannte Fahrzeug ist bezüglich eines Kippens in Fahrtrichtung
instabil, wenn die elektrischen Motoren nicht mit Energie versorgt
sind.Well-known vehicles with one or two wheels or other wheels and with "Dynamic Stabilization" are driven exclusively by electric drive. The publication US2002 / 0063006A1 , as well as the European patent application EP 1 181 187 B1 disclose a vehicle according to the preamble of the independent claims 1 and 7. The known vehicle has one or more wheels or it has two wheels, one on the right and one on the left of the vehicle driver arranged. The wheels are powered by electric motors, which are powered by batteries. The known vehicle is unstable with respect to tilting in the direction of travel when the electric motors are not energized.
Das
Fahrzeug stabilisiert sich im Betrieb und während der Fahrt
selber. Dieses Stabilisieren ist bekannt unter dem Namen „Dynamische
Stabilisierung” und wird in dem bekannten zweirädrigen
Fahrzeug Namens „Segway” des Erfinders Dean Kamen
verwendet. Verlagert der Fahrzeugfahrer 40 sein Gewicht
nach vorne und neigt somit das Fahrzeug nach vorne so beschleunigt
der elektrische Motor das Fahrzeug. Verlagert der Fahrzeugfahrer
sein Gewicht nach hinten und neigt somit das Fahrzeug nach hinten,
so bremst der elektrische Motor das Fahrzeug ab.The vehicle stabilizes during operation and while driving itself. This stabilization is known under the name "Dynamic Stabilization" and is used in the well-known two-wheeled vehicle called "Segway" inventor Dean Kamen. Relocates the vehicle driver 40 its weight forward and thus tends the vehicle forward so the electric motor accelerates the vehicle. If the vehicle driver shifts his weight to the rear and thus tilts the vehicle backwards, the electric motor brakes the vehicle.
Der
Nachteil dieser bekannten Fahrzeuge ist, dass diese Fahrzeuge den
Fahrzeugfahrer nicht körperlich trainieren, da der Fahrzeugfahrer
das Fahrzeug nicht über seine Muskelkraft antreibt. Die Energie
für die elektrischen Antriebsmotoren des Fahrzeuges liefern
ausschließlich Speicher für elektrischen Strom,
in der Regel Akkus, welche immer wieder von externen Stromquellen
aufgeladen werden müssen. Weiterhin sind solche Fahrzeuge
in Deutschland und vielen anderen Ländern im juristischen
Sinne keine Fahrräder, sondern Kraftfahrzeuge die anmeldungspflichtig
sind. Eine solche Anmeldung ist ein organisatorischer Aufwand und
kostet Geld.Of the
Disadvantage of these known vehicles is that these vehicles the
Vehicle driver does not physically train as the vehicle driver
Do not drive the vehicle over its muscle power. The energy
for the electric drive motors of the vehicle
only storage for electricity,
usually rechargeable batteries, which again and again from external power sources
have to be charged. Furthermore, such vehicles
in Germany and many other countries in the legal
Meaning no bicycles, but motor vehicles the notifiable
are. Such a registration is an organizational effort and
costs money.
Die
Aufgabe der Erfindung ist ein Fahrzeug gemäß dem
Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche 1
und 7. Zusätzlich dazu ist es die Aufgabe der Erfindung,
dass der Fahrzeugfahrer seine Antriebskraft optimal auf das Fahrzeug übertragen
und dabei das Fahrzeug sicher und präzise lenken können
soll. Indem auch der Fahrzeugfahrer das Fahrzeug antreiben soll
ist die Aufgabe der Erfindung ein Fahrrad.The
The object of the invention is a vehicle according to the
The preamble of the independent claims 1
and 7. Additionally, it is the object of the invention
the vehicle driver optimally transfers his driving force to the vehicle
while steering the vehicle safely and precisely
should. By also the vehicle driver to drive the vehicle
the object of the invention is a bicycle.
Die
Erfindung löst die Aufgabe, der Eingangs genannten Art,
durch den kennzeichnenden Teil der Patentansprüche 1 und
7.The
Invention solves the problem, the type mentioned,
by the characterizing part of claims 1 and
7th
Außer
den elektrischen Motoren treibt der Fahrradfahrer das erfingungsgemäße
Fahrrad zusätzlich über einen Arm- und oder über
einen Beinantrieb an. Diese Antriebe sind Kurbelantriebe, welche wenigstens
einen Generator antreiben, der wenigstens einen Speicher für
elektrischen Strom aufläd. Dieser Speicher für
elektrischen Strom, in der Regel ein Akku, liefert den elektrischen
Stom für die elektrischen Motoren.Except
the electric motor drives the cyclist erfingungsgemäße
Bicycle additionally over an arm and or over
a leg drive on. These drives are crank drives, which at least
driving a generator having at least one memory for
charging electricity. This memory for
Electric power, usually a battery, supplies the electrical
Stom for the electric motors.
Der
Generator ist nach bekannter Bauart. Im Generator wird der Rotor
(auch Läufer genannt) im Inneren des Generators gegenüber
dem feststehenden Stator-Gehäuse (auch Ständer
genannt) gedreht. Durch das vom Rotor mit einem Dauermagnet oder
einem Elektromagnet (Feldspule oder Erregerwicklung genannt) erzeugte,
umlaufende magnetische Gleichfeld wird in den Leitern bzw. Leiterwicklungen
des Stators durch die Lorentzkraft elektrische Spannung induziert.Of the
Generator is according to known design. The generator becomes the rotor
(also called runners) inside the generator opposite
the stationary stator housing (also stand
called) rotated. By the rotor with a permanent magnet or
an electromagnet (field coil or exciter winding called) generated,
circulating magnetic DC field is in the conductors or conductor windings
of the stator induced by the Lorentz force electrical voltage.
Alternativ
ist der Generator ein Gleichstromgenerator. Beim diesem Generator
wird der Strom im Rotor induziert, die Feldspule bzw. der Dauermagnet ist
außen. Der generierte Strom wird mit einem Kommutator gleichgerichtet.alternative
the generator is a DC generator. With this generator
the current is induced in the rotor, the field coil or the permanent magnet is
Outside. The generated current is rectified with a commutator.
Wird
als Generator ein Wechselstromgenerator eingesetzt, dann entspicht
das Funktionsprinzip der einer Kraftfahrzeuglichtmaschine. Der vom
Generator erzeugte Wechselstrom wird von einem nachgeschalteten
Gleichrichter in Gleichspannung umgewandelt.Becomes
used as a generator alternator, then corresponds
the operating principle of a motor vehicle alternator. The from the
Alternator generated alternating current is supplied by a downstream one
Rectifier converted into DC voltage.
In
einer Antriebsvariante 1 besitzt das erfindungsgemäße
Fahrrad nur einen Armantrieb oder nur einen Beinantrieb.In a drive variant 1 the bicycle according to the invention has only one arm drive or only one leg drive.
Besitzt
das Fahrrad nur einen Armantrieb, dann treibt dieser wenigstens
einen Generator an.has
the bike only has an arm drive, then at least it drives
a generator.
Besitzt
das Fahrrad nur einen Beinantrieb, dann treibt dieser wenigstens
einen Generator an.has
the bike only a leg drive, then at least this drives
a generator.
In
einer anderen Antriebsvariante 2 des erfindungsgemäßen
Fahrrades besitzt das Fahrrad einen Arm- und einen Beinantrieb.
Dabei treiben beide Antriebe jeweils wenigstens einen Generator
an.In another drive variant 2 of the bicycle according to the invention, the bicycle has an arm and a leg drive. Both drives each drive at least one generator.
Für
die Antriebsvariante 1 und 2 gilt, dass der jeweilige
Generator angetrieben wird, indem die jeweilige Achse der Handkurbeln
oder die Achse der Tretkurbeln den Generator antreibt.For the drive variant 1 and 2 applies that the respective generator is driven by the respective axis of the winches or the axis of the cranks drives the generator.
Eine
Antriebsvariante 3 des erfindungsgemäßen
Fahrrades funktioniert wie die Antriebsvariante 2, jedoch
ist in der Antriebsvariante 3 der Arm- und der Beinantrieb über
ein Kraftübertragungselement miteinander verbunden. Das
Kraftübertragungselement ist ein Ketten- oder ein Zahnriementrieb
mit jeweils einer Synchronscheibe pro Kurbelantrieb. Dabei ist die
jeweilige Synchronscheibe fest mit dem jeweilgen Kurbelantrieb verbunden.
Beim Kettenantrieb sind diese Synrchonscheiben Kettenritzel. Beim Zahnriemenantrieb
sind diese Synchronscheiben Zahnriemenritzel.A drive variant 3 the bicycle of the invention works like the drive variant 2 , but is in the drive variant 3 the arm and the leg drive connected to each other via a power transmission element. The power transmission element is a chain or a toothed belt drive, each with a synchronizing disk per crank drive. The respective synchronizing disk is firmly connected to the respective crank drive. When chain drive these Synrchonscheiben chain sprockets. In the toothed belt drive, these timing pulleys are toothed belt pinions.
Alternativ
ist das Kraftübertragungselement ein Kardangetriebe, das
einen Kraftschluss zwischen den beiden Kurbelantrieben herstellt.alternative
the power transmission element is a Kardangetriebe, the
creates a traction between the two crank mechanisms.
Diese
Antriebseinheit von Arm- und Beinantrieb und Kraftübertragungselement
treibt wenigstens einen Generator an. Dabei wird der jeweilige Generator,
von einer Achse einer Kurbel angetrieben.These
Drive unit of arm and leg drive and power transmission element
drives at least one generator. The respective generator,
driven by an axle of a crank.
Durch
diese Antriebseinheit wird während eines gleichzeitigen
Arm- und Beinantriebes ein synchrone Antriebsbewegung von Arm- und
Beinantrieb gewährleistet. Beide Kurbeln bewegen sich dabei
mit gleicher Winkelgeschwindigkeit, wodurch der Fahrradfahrer gleichmäßige
Kurbelbewegungen von Armen und Beinen macht. Dies hat den Vorteil
dass der Fahrradfahrer in der gesamten Antriebsbewegung eine gleichmäßigere
Körperbewegung macht und somit das Fahrrad besser unter
Kontrolle hat. Alternativ zu dieser Ausführung der Antriebsvariante 3 ist
nur jeweils eine Synchronscheibe, entweder die der Handkurbeln oder
die der Tretkurbeln, fest mit der jeweiligen Achse der jeweiligen
Kurbeln verbunden. Die jeweils andere Synchronscheibe, ist auf ihrer
jeweiligen Achse der jeweiligen Kurbeln drehbar gelagert und mit
dieser jeweiligen Achse über einen Freilauf verbunden.
Somit kann der Fahrradfahrer jeweils diejenige Kurbeln antreiben,
die fest mit ihrer jeweiligen Synchronscheibe verbunden sind und
während dieses Antreibens kann er mit den anderen Kurbeln, die über
den Freilauf mit ihrer Kurbel verbunden ist, unterstützend
antreiben oder diese Kurbeln nicht antreiben. Dabei wird der jeweilige
Generator von der Achse derjenigen Kurbel, welche fest mit ihrer
Synchronscheibe verbunden ist angetrieben.Through this drive unit, a synchronous drive movement of arm and leg drive is ensured during a simultaneous arm and leg drive. Both cranks move at the same angular speed, which makes the cyclist even crank movements of arms and legs. This has the advantage that the cyclist in the entire drive movement makes a more even body movement and thus has the bike better under control. Alternative to this version of the drive variant 3 is only one synchronizing disc, either the hand cranks or the cranks, firmly connected to the respective axis of the respective cranks. The respective other synchronizing disc is rotatably mounted on its respective axis of the respective cranks and connected to this respective axis via a freewheel. Thus, the cyclist can each drive those cranks that are fixedly connected to their respective synchronizing disc and during this driving, he can assist with the other cranks, which is connected via the freewheel with its crank supportive or do not drive these cranks. In this case, the respective generator is driven by the axis of those crank, which is fixedly connected to its synchromesh.
Alternativ
dazu sind die beiden Synchronscheiben drehbar auf der jeweiligen
Achse der jeweiligen Kurbeln drehbar gelagert und sind jeweils über einen Freilauf
mit der jeweiligen Achse und somit mit den jeweiligen Kurbeln verbunden.alternative
For this purpose, the two synchronizing discs are rotatable on the respective
Axis of the respective cranks are rotatably mounted and are each via a freewheel
connected to the respective axle and thus to the respective cranks.
Bei
dieser Ausführung kann der Fahrradfahrer das Fahrrad nur über
die Tretkurbeln 8 antreiben, ohne dass sich dabei die Handkurbeln 6 bewegen, oder
er kann es nur über die Handkurbeln 6 antreiben,
ohne dass sich dabei die Tretkurbeln 8 bewegen, oder er
kann es über die Handkurbeln 6 und die Tretkurbeln 8 gleichzeitig
antreiben. Dabei wird je ein Generator von der jeweiligen Achse
der Handkurbeln, und je ein Generator von der jeweiligen Achse der
Tretkurbeln, angetrieben.In this embodiment, the cyclist can only ride the bike over the cranks 8th drive, without doing the winches 6 move, or he can only do it via the winches 6 drive without the cranks 8th move, or he can do it over the winches 6 and the cranks 8th drive at the same time. In this case, depending on a generator of the respective axis of the winches, and depending on a generator of the respective axis of the cranks driven.
Alternativ
zu dieser Ausführung besitzt das erfindungsgemäße
Fahrrad nur einen Generator. Hierbei ist eine Achse eines Kurbelpaares
drehbar in einer Rotorachse gelagert und mit dieser Rotorachse über
einen Freilauf verbunden. Diese Rotorachse ist fest mit dem Rotor
des Generators 4 verbunden, welcher drehbar im Generator 4 gelagert
ist. Die zweite Synchronscheibe ist fest mit der Achse des zweiten Kurbelpaares
verbunden. Die andere Synchronscheibe ist drehbar auf der Rotorachse
gelagert und mit dieser Rotorachse über einen Freilauf
verbunden. Bei dieser Ausführung kann der Fahrradfahrer
das Fahrrad nur über die Tretkurbeln 8 antreiben,
ohne dass sich dabei die Handkurbeln 6 bewegen, oder er kann
es nur über die Handkurbeln 6 antreiben, ohne dass
sich dabei die Tretkurbeln 8 bewegen, oder er kann es über
die Handkurbeln 6 und die Tretkurbeln 8 gleichzeitig
antreiben.As an alternative to this embodiment, the bicycle according to the invention has only one generator. Here, an axis of a crank pair is rotatably mounted in a rotor axis and connected to this rotor axis via a freewheel. This rotor axis is fixed to the rotor of the generator 4 connected, which rotatable in the generator 4 is stored. The second synchronizer disc is fixedly connected to the axis of the second pair of crank. The other synchronizing disc is rotatably mounted on the rotor axis and connected to this rotor axis via a freewheel. In this embodiment, the cyclist can only ride the bike over the cranks 8th drive, without doing the winches 6 move, or he can only do it via the winches 6 drive without the cranks 8th move, or he can do it over the winches 6 and the cranks 8th drive at the same time.
Eine
Antriebsvariante 4 des erfindungsgemäßen
Fahrrades funktioniert wie die Antriebsvariante 3, jedoch
treibt in der Antriebsvariante 4 das Kraftübertragungselement
eine dritte Achse an, die wenigstens einen Generator antreibt. Die
Achsen der Kurbeln treiben keinen Generator an. Alternativ dazu treiben
die Achsen der Kurbeln, wie in den anderen Antriebsvarianten 1 bis 3,
zusätzlich noch wenigstens einen Generator an.A drive variant 4 the bicycle of the invention works like the drive variant 3 , however, drives in the drive variant 4 the power transmission element to a third axis, which drives at least one generator. The axles of the cranks do not drive a generator. Alternatively, drive the axles of the cranks, as in the other drive variants 1 to 3 , in addition to at least one generator.
Ist
das Kraftübertragungselement ein Ketten- oder Zahnriementrieb,
dann ist diese dritte Achse eine Achse einer weiteren Ketten bzw.
Zahnriemenscheibe die vom jeweiligen Kraftübertragungselement
angetrieben wird.is
the power transmission element is a chain or toothed belt drive,
then this third axis is an axis of another chain or
Timing belt pulley from the respective power transmission element
is driven.
Ist
das Kraftübertragungselement ein Kardangetriebe, dann wird
diese dritte Achse vom Kardanantrieb angetrieben.is
the power transmission element is a Kardangetriebe, then
this third axle is driven by the cardan drive.
Bei
einer Alternative der Antriebsvariante 4 sind die beiden
Synchronscheiben drehbar auf der jeweiligen Achse der jeweiligen
Kurbeln drehbar gelagert und sind jeweils über einen Freilauf
mit der jeweiligen Achse und somit des jeweiligen Kurbelpaares verbunden.In an alternative of the drive variant 4 the two synchronizing pulleys are rotatably mounted rotatably on the respective axis of the respective cranks and are each connected via a freewheel with the respective axis and thus of the respective crank pair.
Bei
dieser Ausführung kann der Fahrradfahrer das Fahrrad nur über
die Tretkurbeln 8 antreiben, ohne dass sich dabei die Handkurbeln 6 bewegen, oder
er kann es nur über die Handkurbeln 6 antreiben,
ohne dass sich dabei die Tretkurbeln 8 bewegen, oder er
kann es über die Handkurbeln 6 und die Tretkurbeln 8 gleichzeitig
antreiben.In this embodiment, the cyclist can only ride the bike over the cranks 8th drive, without doing the winches 6 move, or he can only do it via the winches 6 antrei ben, without doing the cranks 8th move, or he can do it over the winches 6 and the cranks 8th drive at the same time.
Alternativ
zu dieser Ausführung ist nur jeweils eine Synchronscheibe,
entweder die der Handkurbeln oder die der Tretkurbeln, auf der jeweiligen Achse
der jeweiligen Kurbeln drehbar gelagert und mit dieser jeweiligen
Achse über einen Freilauf verbunden. Somit kann der Fahrradfahrer
jeweils diejenige Kurbeln antreiben, die fest mit ihrer jeweiligen Synchronscheibe
verbunden sind und während dieses Antreibens kann er mit
den anderen Kurbeln, die über den Freilauf mit ihrer Synchronscheibe
verbunden sind, unterstützend antreiben oder diese Kurbeln nicht
antreiben.alternative
for this embodiment, only one synchronizing disc,
either the winches or the cranks, on the respective axle
the respective cranks rotatably mounted and with this respective
Axle connected via a freewheel. Thus, the cyclist
each driving the cranks that are fixed to their respective synchronizing disc
are connected and during this driving he can with
the other cranks that over the freewheel with their synchronizer disc
connected, supportive or do not drive these cranks
drive.
Der
Antrieb des Generators der Antriebsvarianten 1 bis 4 des
erfindungsgemäßen Fahrrades erfolgt über
eine Achse. Diese in den Antriebsvarianten 1 bis 4 genannte
Achse treibt den Rotor des Generators an, indem die Achse fest mit
dem Rotor des Generators verbunden und gleichzeitig dessen Drehachse
ist, oder indem die Achse den Rotor über ein Zwischengetriebe
antreibt. Ein solches Zwischengetriebe kann ein Zahnradgetriebe
oder ein Zahnriemen mit Zahnriemenscheiben oder ein Kettentrieb mit
Kettenritzel sein.The drive of the generator of the drive variants 1 to 4 The bicycle according to the invention takes place via an axle. These in the drive variants 1 to 4 said axis drives the rotor of the generator by the axis is firmly connected to the rotor of the generator and at the same time its axis of rotation, or by the axis drives the rotor via an intermediate gear. Such an intermediate gear can be a gear transmission or a toothed belt with toothed pulleys or a chain drive with chain pinion.
Der
Generator ist ein herkömmlicher Generator bei welchem sich
der Rotor des Generators im Inneren des Generators gegenüber
dem feststehenden Stator-Gehäuse dreht.Of the
Generator is a conventional generator in which
the rotor of the generator in the interior of the generator opposite
rotates the stationary stator housing.
Alternativ
ist der Generator als Außenläufer ausgeführt.
Bei dieser Außenläufer Bauform befindet sich der
ruhende Teil, also der Stator, im Innern des Generators und ist
vom bewegten Teil des Generators, dem Rotor, umschlossen. Der Rotor
wird wie oben beschrieben angetrieben.alternative
the generator is designed as an external rotor.
In this external rotor design is the
dormant part, so the stator, inside the generator and is
enclosed by the moving part of the generator, the rotor. The rotor
is driven as described above.
In
den Antriebsvarianten 1 bis 4 des erfindungsgemäßen
Fahrrades läd der wenigstens eine angetriebene Generator
wenigstens einen der genannten Akkus mit elektrischem Strom auf.
Die Intensität der Akkuaufladung durch den Arm- und Beinantrieb
kann der Fahrradfahrer durch einen stufenlosen Wählhebel,
der sich in einem der Handkurbelgriffe 6.2 befindet, verändern
oder die Intensität wird von der Antriebssteuerung des
Fahrrades automatisch, beispielsweise dem Bedarf entsprechend, angepasst.In the drive variants 1 to 4 of the bicycle according to the invention, the at least one driven generator charges at least one of said batteries with electric current. The intensity of battery charging through the arm and leg drive allows the cyclist to steer through a stepless selector located in one of the hand crank handles 6.2 is located, change or the intensity is automatically adjusted by the drive control of the bicycle, for example, as needed.
Das
erfindungsgemäße Fahrrad besitzt einen Sattel 3,
oder es besitzt keinen Sattel 3.The bicycle according to the invention has a saddle 3 or it does not have a saddle 3 ,
Im
Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.in the
Below, embodiments of the invention will be described.
FigurenübersichtLIST OF FIGURES
1 zeigt
die schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen
Fahrrades 1 shows the schematic side view of a bicycle according to the invention
2 zeigt
die Draufsicht von 1 2 shows the top view of 1
3 zeigt
den Schnitt A-A von 1 3 shows the section AA of 1
4 zeigt
die schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen
Fahrrades 4 shows the schematic side view of a bicycle according to the invention
5 zeigt
die Draufsicht von 4 5 shows the top view of 4
6 zeigt
die schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen
Fahrrades 6 shows the schematic side view of a bicycle according to the invention
7 zeigt
die Draufsicht von 6 7 shows the top view of 6
8 zeigt
die schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen
Fahrrades 8th shows the schematic side view of a bicycle according to the invention
9 zeigt
die Draufsicht von 8 9 shows the top view of 8th
10 zeigt
die schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen
Fahrrades 10 shows the schematic side view of a bicycle according to the invention
Hinsichtlich
der konstruktiven Eigenschaften und verfahrenstechnischen Aspekte
betreffend des Antreibens der einzelnen Räder des erfindungsgemäßen
Fahrrades über Elektromotoren, sowie der Antriebssteuerung
dieser Motoren, wird auf die Offenlegungsschrift US2002/0063006A1 , sowie
auf die europäische Patentanmeldung EP 1 181 187 B1 verwiesen.
Der Inhalt dieser Anmeldungen wird hiermit vollinhaltlich zum Gegenstand
der Beschreibung gemacht. Diese bekannte Antriebsteuerung regelt
bei dem erfindungsgemäßen Fahrrad den Antrieb
der Räder, als auch die Selbstbalancierung des Fahrrades,
bekannt unter dem Begriff Dynamische Stabilisierung”, sowie
auch das Lenken des Fahrrades. Diese Antriebsteuerung wird im weiteren
Fahrstabilitätssteuerung genannt.With regard to the structural properties and procedural aspects relating to the driving of the individual wheels of the bicycle according to the invention via electric motors, as well as the drive control of these motors, the Offenlegungsschrift US2002 / 0063006A1 , as well as the European patent application EP 1 181 187 B1 directed. The content of these applications is hereby made the subject of the description. This known drive control controls in the bicycle according to the invention the drive of the wheels, as well as the self-balancing of the bicycle, known under the term dynamic stabilization ", as well as the steering of the bicycle. This drive control is called in the further driving stability control.
4 und 5 zeigen
die erfindungsgemäße Variante A des Fahrrads.
Das Fahrrad besitzt zwei Räder 9 die im Fahrradrahmen 7 drehbar
gelagert sind. Beide Räder 9 werden über
jeweils zwei elektrische Motoren angetrieben. Die elektrische Motoren
sind Elektromotoren 16, 17. Fällt ein
Elektromotor eines Rades 9 aus, so übernimmt der
andere Elektromotor des Rades 9 allein den Antrieb des
Rades 9. Die Elektromotoren 16, 17 sind
im Fahrradrahmen 7 befestigt. 4 and 5 show the inventive variant A of the bicycle. The bike has two wheels 9 in the bicycle frame 7 are rotatably mounted. Both wheels 9 are powered by two electric motors. The electric motors are electric motors 16 . 17 , Falls an electric motor of a wheel 9 out, so takes over the other electric motor of the wheel 9 alone the drive of the wheel 9 , The electric motors 16 . 17 are in the bicycle frame 7 attached.
Gelenkt
wird das erfindungsgemäße Fahrrad, indem der Fahrradfahrer
ein Lenkelement betätigt, woraufhin die Fahrstabilitätssteuerung
ein entsprechendes Lenkmanöver einleitet, indem es jeweils
eines der beiden Räder 9 schneller oder langsamer
antreibt, als das entsprechend andere der beiden Räder 9.
Ein solches Lenkelement kann, wie in der bekannten Patentanmeldung EP 1 181 187 B1 , ein
Steuerknüppel, ein Joystick, eine Plattform mit Kraftmesssensoren,
oder ein Einstellrad sein. Oder das Lenkelement ist eine Lenkstange 5,
wie in der erfindungsgemäßen Variante A.The bicycle according to the invention is steered by the cyclist actuating a steering element, whereupon the driving stability control initiates a corresponding steering maneuver, in each case by one of the two wheels 9 faster or longer samer drives, as the other corresponding of the two wheels 9 , Such a steering element can, as in the known patent application EP 1 181 187 B1 , a joystick, a joystick, a platform with force sensors, or a dial. Or the steering element is a handlebar 5 as in variant A according to the invention
Sensoren
messen die absolute Position, oder die Positionsänderung
des Lenkelements, oder sie messen die Beschleunigung des Lenkelements, oder
die Betätigungskraft, mit der der Fahrradfahrer das Lenkelement
betätigt. In der erfindungsgemäßen Variante
A ist das Lenkelement eine Lenkstange 5, welche über
das Lager 5.1 im Fahrradrahmen 7 schwenkbar, um
die Lagerachse 7.1, gelagert ist.Sensors measure the absolute position, or the change in position of the steering element, or they measure the acceleration of the steering element, or the operating force with which the cyclist operates the steering element. In variant A according to the invention, the steering element is a handlebar 5 which about the camp 5.1 in the bicycle frame 7 swiveling to the bearing axis 7.1 , stored.
Am
Fahrradrahmen 7 befestigte Sensoren messen die Winkeländerung,
der Lenkstange 5 relativ zum Fahrradrahmen 7.At the bicycle frame 7 attached sensors measure the angle change, the handlebar 5 relative to the bicycle frame 7 ,
Alternativ
verfügt das Fahrrad über Sensoren die die Neigung
der Lenkstange 5 relativ zur Erde messen. Diese Alternative
hat den Vorteil, dass beispielsweise beim Durchfahren einer Fahrbahnvertiefung,
mit nur einem der beiden Räder, zwar der Fahrradrahmen 7 geneigt
wird, aber die Neigung der Lenkstange 5 relativ zur Erde
dabei nahezu unverändert bleibt und somit die Fahrbahnvertiefung
kein oder kaum ein Lenkmanöver bewirkt. Alternativ verfügt
das Fahrrad über Kraftmesssensoren die die Betätigungskraft
messen, mit der der Fahrradfahrer die Lenkstange 5 betätigt.Alternatively, the bike has sensors that the inclination of the handlebar 5 measure relative to the earth. This alternative has the advantage that, for example, when driving through a roadway depression, with only one of the two wheels, although the bicycle frame 7 inclined, but the inclination of the handlebar 5 relative to the earth remains virtually unchanged and thus the roadway depression causes little or no steering maneuver. Alternatively, the bicycle has force sensors which measure the operating force with which the cyclist uses the handlebar 5 actuated.
Alternativ
verfügt das Fahrrad über eine Kombination der
genannten Winkel-, Neigungs- und oder Kraftmesssensoren.alternative
the bike has a combination of
said angle, tilt and force sensors.
Die
Sensoren wandeln die gemessenen Größen in elektrische
Signale um. Die Signale werden direkt über Kabel an die
Fahrstabilitätssteuerung weitergeleitet. Somit lenkt der
Fahrradfahrer das Fahrrad, mit Hilfe der Sensoren und der Fahrstabilitätssteuerung,
indem er die Lenkstange 5 nach rechts oder links neigt
oder drückt.The sensors convert the measured quantities into electrical signals. The signals are forwarded directly to the driving stability control via cable. Thus, the cyclist steers the bicycle, using the sensors and the driving stability control, by turning the handlebar 5 to the right or left, inclines or pushes.
Zum
Antrieb des Fahrrades bewegt der Fahrer 40 mit seinen Händen
die Handkurbeln 6 und mit seinen Füßen
die Tretkurbeln 8. Die Kurbeln 6, 8 sind fest
mit ihren jeweiligen Achsen 6.1 und 8.1 verbunden.
Die Achsen 6.1, 8.1 und somit die Kurbeln 6, 8 sind,
um die Achsen 6.1, 8.1, drehbar im Rahmenkörper
der Lenkstange 5 gelagert. Die Kurbeln 6, 8 sind über
ein Kraftübertragungselement miteinander verbunden. Das
Kraftübertragungselement besteht aus den Synchronscheiben 12, 13 und
einem Synchronriemen 11. Die Synchronscheiben 12, 13 sind
an den Kurbeln 6, 8 befestigt und sind über
den Synchronriemen 11 miteinander verbunden. Somit ist
ein synchroner Lauf der Kurbeln 6, 8 gewährleistet.
Die Synchronscheiben 12, 13 und der Synchronriemen 11 verlaufen,
vor Verschmutzung geschützt, im Rahmenkörper der
Lenkstange 5. Der Synchronriemen 11 wird über
Umlenkrollen 14, 15 umgelenkt. In dieser Variante
A ist der Synchronriemen 11 ein Zahnriemen und die Synchronscheiben 12, 13 und
die Umlenkrollen 14, 15 sind Zahnriemenscheiben.
Diese Antriebseinheit von Arm- und Beinantrieb und Kraftübertragungselement
treibt einen Generator 4 an. Der Generator 4 wird
angetrieben, indem die Achse 8.1 der Tretkurbeln 8 den
Rotor des Generators 4 antreibt. Dabei ist der Stator des
Generators 4 fest mit dem Rahmenkörper der Lenkstange 5 des
Fahrrades verbunden und die Tretkurbel 8 ist fest mit dem
Rotor verbunden.To drive the bicycle, the driver moves 40 with his hands the winches 6 and with his feet the cranks 8th , The cranks 6 . 8th are fixed with their respective axes 6.1 and 8.1 connected. The axes 6.1 . 8.1 and thus the cranks 6 . 8th are to the axes 6.1 . 8.1 , rotatable in the frame body of the handlebar 5 stored. The cranks 6 . 8th are connected to each other via a power transmission element. The power transmission element consists of the synchronizing disks 12 . 13 and a timing belt 11 , The synchronizing discs 12 . 13 are on the cranks 6 . 8th attached and are over the timing belt 11 connected with each other. Thus, a synchronous run of the cranks 6 . 8th guaranteed. The synchronizing discs 12 . 13 and the timing belt 11 run, protected from contamination, in the frame body of the handlebar 5 , The timing belt 11 is via pulleys 14 . 15 diverted. In this variant A is the timing belt 11 a timing belt and the synchronizing discs 12 . 13 and the pulleys 14 . 15 are timing pulleys. This drive unit of arm and leg drive and power transmission drives a generator 4 at. The generator 4 is driven by the axis 8.1 the cranks 8th the rotor of the generator 4 drives. Here is the stator of the generator 4 fixed to the frame body of the handlebar 5 connected to the bike and the pedal 8th is firmly connected to the rotor.
Alternativ
zu dieser Ausführung ist die Achse 8.1 der Tretkurbeln 8 drehbar
in der Rotorachse gelagert und mit dieser Rotorachse über
einen Freilauf verbunden. Diese Rotorachse ist fest mit dem Rotor des
Generators 4 verbunden, welcher drehbar im Stator des Generators 4 gelagert
ist. Die Synchronscheibe 12 ist fest mit der Achse 6.1 der
Handkurbeln 6 verbunden. Die Synchronscheibe 13 ist
drehbar auf der Rotorachse gelagert und mit dieser Rotorachse über
einen Freilauf verbunden.As an alternative to this version is the axis 8.1 the cranks 8th rotatably mounted in the rotor axis and connected to this rotor axis via a freewheel. This rotor axis is fixed to the rotor of the generator 4 connected, which rotatably in the stator of the generator 4 is stored. The synchronizing disc 12 is fixed to the axle 6.1 the winches 6 connected. The synchronizing disc 13 is rotatably mounted on the rotor axis and connected to this rotor axis via a freewheel.
Bei
dieser Ausführung kann der Fahrradfahrer den Rotor des
Generators 4 nur über die Tretkurbeln 8 antreiben,
ohne dass sich dabei die Handkurbeln 6 bewegen, oder er
kann ihn nur über die Handkurbeln 6 antreiben,
ohne dass sich dabei die Tretkurbeln 8 bewegen, oder er
kann ihn über die Handkurbeln 6 und die Tretkurbeln 8 gleichzeitig
antreiben.In this embodiment, the cyclist can use the rotor of the generator 4 only over the cranks 8th drive, without doing the winches 6 move, or he can only handle it via the winches 6 drive without the cranks 8th move, or he can handle it via the hand cranks 6 and the cranks 8th drive at the same time.
Die
erfindungsgemäße Variante A besitzt keinen Sattel
und wird vom Fahrradfahrer stehend gefahren. Das gestrichelt dargestellte
Sattelrohr 5.2 und der Sattel 3 gehören
zur erfingungsgemäßen Variante A3.The inventive variant A has no saddle and is driven by the cyclist standing. The dashed illustrated seat tube 5.2 and the saddle 3 belong to the variant according to the invention A3.
Die
die erfindungsgemäße Variante A1 entspricht der
erfindungsgemäßen Variante A des Fahrrads. Allerdings
sind in der erfindungsgemäße Variante A1 die Tretkurbeln 8 nicht
in der Lenkstange 5 gelagert (8,9).
Die Tretkurbeln 8 sind in der erfindungsgemäße
Variante A1 um die Achse 8.1 drehbar im Fahrradrahmen 7 gelagert
und die Kurbeln 6, 8 sind nicht über
ein Kraftübertragungselement miteinander verbunden, sondern
die erfindungsgemäße Variante A1 entspricht der
erfingungsgemäßen Antriebsvariante 2.
Das heißt Handkurbeln 6 und Tretkurbeln 8 treiben
jeweils einen Generator 4, 20 an.The inventive variant A1 corresponds to the inventive variant A of the bicycle. However, in the inventive variant A1, the cranks 8th not in the handlebar 5 stored ( 8th . 9 ). The cranks 8th are in the inventive variant A1 about the axis 8.1 rotatable in the bicycle frame 7 stored and the cranks 6 . 8th are not connected to one another via a force transmission element, but variant A1 according to the invention corresponds to the drive variant according to the invention 2 , That means cranking 6 and cranks 8th each drive a generator 4 . 20 at.
Der
jeweilige Generator 4, 20 wird angetrieben, indem
die jeweilige Achse 6.1, 8.1 der der jeweiligen
Kurbeln 6, 8 den jeweiligen Rotor des jeweiligen Generators 4, 20 antreibt.
Dabei ist der Stator des Generators 20 der Handkurbeln 6 fest
mit dem Rahmenkörper der Lenkstange 5 des Fahrrades
verbunden und der Stator des Generators 4 der Tretkurbeln 8 ist
fest mit dem Fahrradrahmen 7 verbunden.The respective generator 4 . 20 is driven by the respective axis 6.1 . 8.1 that of the respective cranks 6 . 8th the respective rotor of the respective generator 4 . 20 drives. The stator of the generator 20 the winches 6 fixed to the frame body of the handlebar 5 connected to the bicycle and the stator of the generator 4 the cranks 8th is fixed to the bicycle frame 7 connected.
Das
gestrichelt dargestellte Sattelrohr 7.2 und der Sattel 3 gehören
zur erfingungsgemäßen Variante A2.The dashed illustrated seat tube 7.2 and the saddle 3 belong to the variant according to the invention A2.
Die
erfindungsgemäße Variante A2 entspricht der erfindungsgemäßen
Variante A1 des Fahrrads. Im Gegensatz zu der erfindungsgemäßen Variante,
verfügt allerdings die erfindungsgemäße Variante
A2 zusätzlich über ein Sattelrohr 7.2 und
einen Sattel 3 (in 8, 9 gestrichelt
dargestellt). Das Sattelrohr 7.2 ist fest mit dem Fahrradrahmen 7 verbunden
und der Sattel 3 ist fest im Sattelrohr 7.2 geklemmt.The inventive variant A2 corresponds to the inventive variant A1 of the bicycle. In contrast to the variant according to the invention, however, variant A2 according to the invention additionally has a seat tube 7.2 and a saddle 3 (in 8th . 9 shown in dashed lines). The seat tube 7.2 is fixed to the bicycle frame 7 connected and the saddle 3 is firmly in the seat tube 7.2 clamped.
Die
erfindungsgemäße Variante A3 entspricht der erfindungsgemäßen
Variante A des Fahrrads. Im Gegensatz zu den erfindungsgemäßen
Variante A, verfügt allerdings die erfindungsgemäße
Variante A3 zusätzlich über ein Sattelrohr 5.2 und
einen Sattel 3 (in 4, 5 gestrichelt
dargestellt). Das Sattelrohr 5.2 ist fest mit dem Lenker 5 verbunden und
der Sattel 3 ist fest im Sattelrohr 5.2 geklemmt.The inventive variant A3 corresponds to the inventive variant A of the bicycle. In contrast to variant A according to the invention, however, variant A3 according to the invention additionally has a seat tube 5.2 and a saddle 3 (in 4 . 5 shown in dashed lines). The seat tube 5.2 is fixed to the handlebar 5 connected and the saddle 3 is firmly in the seat tube 5.2 clamped.
Die
erfindungsgemäße Variante A4 entspricht vorhergehenden
erfindungsgemäßen Varianten. Allerdings verfügt
die erfindungsgemäße Variante A4 zusätzlich über
wenigstens ein Rückstellelement, das eine Rückstellkraft
auf die Lenkstange 5 ausübt, sobald sich diese
nicht mehr in der Senkrechten zum Fahrradrahmen 7 befindet.
Ein solches Rückstellelement kann ein, zwischen Lenkstange 5 und
Fahrradrahmen 7 angeordnete, Stahlfeder, Gummipuffer oder
elektrischer Stellmotor sein (ohne Abbildung). Bei einer Neigung
der Lenkstange 5, abweichend zur Senkrechten, nimmt die
Rückstellkraft des Rückstellelementes zu und bewirkt
somit eine Rückstellkraft auf die Lenkstange 5 in
Richtung der Senkrechten zum Fahrradrahmen 7.The variant A4 according to the invention corresponds to previous variants according to the invention. However, variant A4 according to the invention additionally has at least one restoring element, which has a restoring force on the handlebar 5 exercises as soon as they are no longer in the vertical to the bicycle frame 7 located. Such a return element can, between the handlebar 5 and bicycle frame 7 be arranged, steel spring, rubber buffer or electric actuator (not shown). At a slope of the handlebar 5 , Deviating from the vertical, the restoring force of the return element increases and thus causes a restoring force on the handlebar 5 in the direction of the vertical to the bicycle frame 7 ,
Das
Rückstellement verhindert ein seitliches Wegkippen der
Lenkstange 5, im Falle dass sich die Lagerachse 7.1 unterhalb
des Schwerpunktes der Massensumme, von Lenkstange 5 und
dem eventuell darauf lastenden Fahrradfahrer, befindet.The reset element prevents a lateral tilting of the handlebar 5 , in case the bearing axis 7.1 below the center of mass balance, of handlebar 5 and the cyclist who may be burdening it.
Die
erfindungsgemäße Variante A5 entspricht vorhergehenden
erfindungsgemäßen Varianten. Allerdings ist in
der erfindungsgemäßen Variante A5 die Lenkstange 5 mittels
mindestens einem Federelement mit dem Fahrradrahmen 7 verbunden und
nicht über ein Lager 5.1, wie in den vorhergehenden
erfindungsgemäßen Varianten. Das mindestens eine
Federelement ist so angeordnet, dass die Lenkstange 5 (10)
um etwa die gleiche Lagerachse 7.1 wie in 4, 5 schwenkbar
gelagert ist. Bei einer Neigung der Lenkstange 5, abweichend
zur Senkrechten, nimmt die Spannung des Federelements zu und bewirkt
somit eine Rückstellkraft auf die Lenkstange 5 in
Richtung ihrer Senkrechten.The variant A5 according to the invention corresponds to previous variants according to the invention. However, in the inventive variant A5, the handlebar 5 by means of at least one spring element with the bicycle frame 7 connected and not via a warehouse 5.1 as in the previous variants of the invention. The at least one spring element is arranged so that the handlebar 5 ( 10 ) about the same bearing axis 7.1 as in 4 . 5 is pivotally mounted. At a slope of the handlebar 5 , Deviating from the vertical, the tension of the spring element increases and thus causes a restoring force on the handlebar 5 in the direction of their verticals.
Ein
solches Federelement kann Gummi-Stahl-Element, ein sogenanntes Schwingmetall, oder
mehrere entlang der Lagerachse 7.1 angeordnete Spiralfedern 21 (10)
oder Schwingmetalle, oder ein entlang seiner Längsachse
auf der Lagerachse 7.1 angeordnetes Federstahlelement sein.Such a spring element may rubber-steel element, a so-called vibration metal, or more along the bearing axis 7.1 arranged coil springs 21 ( 10 ) or vibration metals, or along its longitudinal axis on the bearing axis 7.1 be arranged spring steel element.
In
einer erfindungsgemäßen Variante B besitzt das
Fahrrad nur ein Rad. Hinsichtlich der konstruktiven Eigenschaften
und verfahrenstechnischen Aspekte betreffend des Antreibens des
Rades des erfingungsgemäßen Fahrrades über
Elektromotoren, sowie der Antriebssteuerung dieser Motoren, wird auf
die Offenlegungsschrift US2002/0063006A1 , sowie auf die europäische
Patentanmeldung EP
1 181 187 B1 verwiesen. Der Inhalt dieser Anmeldungen wird
hiermit vollinhaltlich zum Gegenstand der Beschreibung gemacht.
Diese bekannte Antriebsteuerung regelt den Antrieb des Rades, als
auch die Selbstbalancierung des Fahrrades, bekannt unter dem Begriff „Dynamische
Stabilisierung”. Diese Antriebsteuerung wird im weiteren
Fahrstabilitätssteuerung genannt.In a variant B according to the invention, the bicycle has only one wheel. With regard to the structural properties and procedural aspects relating to the driving of the wheel of the bicycle according to the invention via electric motors and the drive control of these motors, reference is made to the published patent application US2002 / 0063006A1 , as well as the European patent application EP 1 181 187 B1 directed. The content of these applications is hereby made the subject of the description. This known drive control regulates the drive of the wheel, as well as the self-balancing of the bicycle, known under the term "Dynamic Stabilization". This drive control is called in the further driving stability control.
1, 2 und 3 zeigen
die erfindungsgemäße Variante B des Fahrrads. 1 . 2 and 3 show the variant B according to the invention of the bicycle.
Der
Fahrradfahrer 40 lenkt das erfindungsgemäße
Fahrrad, indem er den Fahrradrahmen 7 und somit das Rad 9,
mit seinem Gesäß über den Sattel 3 und
mit seinen Händen über die Handkurbelgriffe 6.2,
in die gewünschte Richtung schwenkt.The cyclist 40 steers the bicycle according to the invention by the bicycle frame 7 and thus the wheel 9 , with his buttocks over the saddle 3 and with his hands over the hand crank handles 6.2 , in the desired direction pivots.
Zum
Antrieb des Fahrrades bewegt der Fahrer 40 mit seinen Händen
die Handkurbeln 6 und mit seinen Füßen
die Tretkurbeln 8. Die Kurbeln 6, 8 sind fest
mit ihren jeweiligen Achsen 6.1 und 8.1 verbunden.
Die Achsen 6.1, 8.1 und somit die Kurbeln 6, 8 sind,
um die jeweilige Achse 6.1, 8.1, drehbar im Fahrradrahmen 7 gelagert.
Die Kurbeln 6, 8 sind über ein Kraftübertragungselement
miteinander verbunden. Das Kraftübertragungselement besteht
aus den Synchronscheiben 12, 13 und einem Synchronriemen 11.
Die Synchronscheiben 12, 13 sind an den Kurbeln 6, 8 befestigt
und sind über den Synchronriemen 11 miteinander
verbunden. Somit ist ein synchroner Lauf der Kurbeln 6, 8 gewährleistet.
Der Synchronriemen 11 wird über Umlenkrollen 14, 15,
welche am Fahrradrahmen 7 drehbar gelagert sind, umgelenkt.
In dieser Variante B ist der Synchronriemen 11 eine Kette,
die Synchronscheiben 12, 13 sind Kettenritzel
und die Umlenkrollen 14, 15 sind Kettenritzel.
Diese Antriebseinheit von Arm- und Beinantrieb und Kraftübertragungselement
treibt einen Generator an. Der Generator wird angetrieben, indem
die Achse 8.1 der Tretkurbeln 8 fest mit den Magneten 2.1 des Rotors
des Generators verbunden ist. Dabei ist die Wicklung 2.2 des
Stators des Generators fest mit dem Fahrradrahmen 7 verbunden.
Durch die Drehbewegung des Magneten 2.1 relativ zur Wicklung 2.2,
während der Kurbelbewegung durch den Fahrradfahrer 40,
wird im Generator Strom erzeugt. Der erzeugte Strom wird im Akku 1,
der sich im Fahrradrahmen 7 befindet, gespeichert. Das
Rad 9 besteht aus einem Reifen 9.2 und einem Radkörper 9.1.
Der Reifen 9.2 ist auf dem Radkörper 9.1 befestigt.
Das Rad 9 wird über zwei elektrische Motoren angetrieben
werden. Die elektrische Motoren sind Elektromotoren 18, 19 und
zwar bürstenlose Gleichstrommotoren, bei denen der Rotor
ein Außenläufer ist und der Stator fest mit dem
Fahrradrahmen 7 verbunden ist. Fällt ein Elektromotor
aus, so übernimmt der andere Elektromotor allein den Antrieb
des Rades 9. Im Rotor der Elektromotoren 18 und 19 befinden
sich die Magneten 18.1 und 19.1. Die Magneten 18.1 und 19.1 sind
ringförmig, um den Stator der Elektromotoren, angeordnet
und sind fest mit dem Radkörper 9.1 verbunden.
Auf dem Stator der Elektromotoren 18 und 19 befinden
sich die Wicklungen 18.2 und 19.2. Diese Wicklungen 18.2 und 19.2 sind
ringförmig innerhalb der Magneten 18.1 und 19.1 des
Rotors der Elektromotoren 18 und 19 angeordnet
und sind fest mit dem Fahrradrahmen 7 verbunden. Den Strom
für die Elektromotoren 18 und 19 liefert
der Akku 1.To drive the bicycle, the driver moves 40 with his hands the winches 6 and with his feet the cranks 8th , The cranks 6 . 8th are fixed with their respective axes 6.1 and 8.1 connected. The axes 6.1 . 8.1 and thus the cranks 6 . 8th are to the respective axis 6.1 . 8.1 , rotatable in the bicycle frame 7 stored. The cranks 6 . 8th are connected to each other via a power transmission element. The power transmission element consists of the synchronizing disks 12 . 13 and a timing belt 11 , The synchronizing discs 12 . 13 are on the cranks 6 . 8th attached and are over the timing belt 11 connected with each other. Thus, a synchronous run of the cranks 6 . 8th guaranteed. The timing belt 11 is via pulleys 14 . 15 , which on the bicycle frame 7 are rotatably mounted, deflected. In this variant B is the timing belt 11 a chain, the synchronizing discs 12 . 13 are chain sprockets and the pulleys 14 . 15 are chain sprockets. This drive unit of arm and leg drive and power transmission drives a generator. The generator is driven by the axle 8.1 the cranks 8th stuck with the magnets 2.1 connected to the rotor of the generator. Here is the winding 2.2 of the stator of the generator fixed to the bicycle frame 7 connected. By the rotation of the magnet 2.1 relative to the winding 2.2 during the crank movement by the cyclist 40 , electricity is generated in the generator. The electricity generated is in the battery 1 standing in the bicycle frame 7 is stored. The wheel 9 consists of a tire 9.2 and a wheel center 9.1 , The mature 9.2 is on the wheel center 9.1 attached. The wheel 9 will be powered by two electric motors. The electric motors are electric motors 18 . 19 namely, brushless DC motors in which the rotor is an external rotor and the stator fixed to the bicycle frame 7 connected is. If an electric motor fails, the other electric motor alone takes over the drive of the wheel 9 , In the rotor of the electric motors 18 and 19 are the magnets 18.1 and 19.1 , The magnets 18.1 and 19.1 are annular, arranged around the stator of the electric motors, and are fixed to the wheel body 9.1 connected. On the stator of the electric motors 18 and 19 are the windings 18.2 and 19.2 , These windings 18.2 and 19.2 are ring-shaped inside the magnets 18.1 and 19.1 the rotor of the electric motors 18 and 19 arranged and are fixed to the bicycle frame 7 connected. The electricity for the electric motors 18 and 19 delivers the battery 1 ,
Die
Antriebsteuerung (ohne Abbildung) des Fahrrades befindet sich im
Fahrradrahmen 7.The drive control (not shown) of the bicycle is located in the bicycle frame 7 ,
Eine
erfindungsgemäße Variante B1 (ohne Abbildung)
entspricht der erfindungsgemäßen Variante B, allerdings
verfügt das Fahrrad nur über Beinantrieb. Außerdem
verfügt in dieser Variante B1 das Fahrrad über
keine Handkurbeln 6, Handkurbelgriffe 6.2, Achse 6.1 und über
kein Kraftübertragungselement. Statt den Handkurbeln ist
sind an deren Stelle am Fahrradrahmen 7 Haltegriffe für
die Hände des Fahrradfahrer befestigt. Eine erfindungsgemäße
Variante B2 (6, 7) entspricht
der erfindungsgemäßen Variante B1. Wie Variante
B1 verfügt das Fahrrad nur über Beinantrieb. Im
Gegensatz zu Variante B1 verfügt die Variante B2 jedoch über
keine Haltegriffe für die Hände des Fahrradfahrers
und der Fahrradrahmen benötigt deshalb keine Ausprägung nach
oben, in Richtung Haltegriffe für die Hände.A variant B1 according to the invention (without illustration) corresponds to variant B according to the invention, but the bicycle has only leg drive. In addition, in this variant B1, the bicycle has no hand cranks 6 , Winch handles 6.2 , Axis 6.1 and no power transmission element. Instead of the hand cranks are in their place on the bicycle frame 7 Handholds attached to the hands of the cyclist. A variant B2 according to the invention ( 6 . 7 ) corresponds to variant B1 according to the invention. Like variant B1, the bike has only leg drive. In contrast to variant B1 variant B2 has no handles for the hands of the cyclist and the bicycle frame therefore requires no expression upwards in the direction of handles for the hands.
In
der Variante B1 lenkt der Fahrradfahrer das erfindungsgemäße
Fahrrad, indem er den Fahrradrahmen 7 und somit das Rad 9,
mit seinem Gesäß über den Sattel 3 und
mit seinen Händen über die Handgriffe, in die
gewünschte Richtung schwenkt.In the variant B1 of the cyclist steers the bicycle according to the invention by the bicycle frame 7 and thus the wheel 9 , with his buttocks over the saddle 3 and with his hands on the handles, in the desired direction pivots.
In
der Variante B2 lenkt der Fahrradfahrer das erfindungsgemäße
Fahrrad, indem er den Fahrradrahmen 7 und somit das Rad 9,
mit seinem Gesäß über den Sattel 3 in
die gewünschte Richtung schwenkt.In the variant B2 of the cyclist steers the bicycle according to the invention by the bicycle frame 7 and thus the wheel 9 , with his buttocks over the saddle 3 swings in the desired direction.
Alternativ
verfügt die erfindungsgemäße Variante
B2 über eine Hüftstütze (ohne Abbildung)
die am Sattel 3 befestigt ist und ein zusätzliches
Lenkkraftübertragungselement darstellt. Die Hüftstütze entspricht
der Auflage 3.3 in 37 der europäischen
Patentanmeldung EP06012476.5 Anmeldetag 18.06.2006.Alternatively, the inventive variant B2 has a hip support (not shown) on the saddle 3 is attached and represents an additional steering power transmission element. The hip support corresponds to the edition 3.3 in 37 the European patent application EP06012476.5 Filing date 18.06.2006.
Das
erfindungsgemäße Fahrrad ermöglicht auch
eine weitere erfingungsgemäße Variante C.The
bicycle according to the invention also allows
another variant according to the invention C.
Die
erfindungsgemäße Variante C entspricht vorhergehenden
erfindungsgemäßen Varianten. Allerdings verändert
in der erfindungsgemäße Variante C der Fahrradfahrer
die Fahrradgeschwindigkeit, indem er die Geschwindikeit oder die
Antriebskraft seiner Kurbelantriebsbewegung ändert. Eine ähnliche Geschwindigkeitssteuerung
des Fahrrades, entsprechend der Antriebskraft des Fahrradfahrers,
besitzen herkömmliche bekannte Fahrräder mit zusätzlichem Elektroantrieb.The
variant C according to the invention corresponds to the preceding one
variants of the invention. However, changed
in the inventive variant C of the cyclists
the speed of the bike, by the speed or the
Driving force of its crank drive movement changes. A similar speed control
of the bicycle, according to the driving force of the cyclist,
have conventional conventional bicycles with additional electric drive.
Bei
der erfindungsgemäße Variante C messen Sensoren
die Geschwindigkeit oder alternativ die Antriebskraft bzw. das Drehmoment
der Kurbelantriebsbewegung. Die gemessene Geschwindigkeiten beziehungsweise
Antriebskräfte werden an die Fahrstabilitätssteuerung
weitergeleitet. Analog zur Geschwindigkeit beziehungsweise Antriebskraft
der Kurbelantriebsbewegung ändert die Fahrstabilitätssteuerung
die Geschwindigkeit des Fahrrades. Somit beschleunigt und verzögert
der Fahrradfahrer das Fahrrad, mit Hilfe der Sensoren und der Fahrstabilitätssteuerung,
indem er die Geschwindigkeit seiner Kurbelantriebsbewegung beschleunigt
oder verzögert beziehungsweise indem er die Antriebskraft
seiner Kurbelantriebsbewegung verstärkt oder verringert.
Im Stand und während der Fahrt neigt dabei die Fahrstabilitätssteuerung
das Fahrrad immer so, dass das Fahrrad im Betrieb ”ausbalanciert” (Erläuterung des
Begriffes in der Übersetzung DE 600 26 522 T2 , insbesondere
im Patentanspruch 3.b.) ist.In variant C according to the invention, sensors measure the speed or alternatively the drive force or the torque of the crank drive movement. The measured speeds or driving forces are forwarded to the driving stability control. Analogous to the speed or driving force of the crank drive movement, the driving stability control changes the speed of the bicycle. Thus, the cyclist accelerates and decelerates the bicycle with the aid of the sensors and driving stability control by accelerating or decelerating the speed of its crank drive motion or by increasing or decreasing the drive force of its crank drive motion. In the state and while driving the driving stability control tends to always the bike so that the bike in operation "balanced" (explanation of the term in the translation DE 600 26 522 T2 , in particular in claim 3.b.).
Alternativ
können alle erfindungsgemäßen Varianten
zusätzlich über wenigstens ein weiteres Rad (ohne
Abbildung) verfügen. Das wenigstens eine weitere Rad kann
beispielsweise ein Stützrad sein, dass bei stehendem Fahrrad
ausgefahren wird, um ein Umfallen des Fahrrades im Stand zu verhindern.alternative
can all variants of the invention
additionally via at least one other wheel (without
Figure). That at least one more wheel can
For example, be a support wheel, that when the bike is stationary
is extended to prevent the bike from falling over while standing.
-
11
-
Akkubattery pack
-
2.12.1
-
Magnetmagnet
-
2.22.2
-
Wicklungwinding
-
33
-
Sattelsaddle
-
44
-
Generatorgenerator
-
55
-
Lenkstangehandlebars
-
5.15.1
-
Lagercamp
-
5.25.2
-
Sattelrohrseat tube
-
66
-
Handkurbelwinch
-
6.16.1
-
Achseaxis
-
6.26.2
-
HandkurbelgriffHand crank handle
-
77
-
Fahrradrahmenbicycle frame
-
7.17.1
-
Lagerachsebearing axle
-
7.27.2
-
Sattelrohrseat tube
-
88th
-
Tretkurbelcrank
-
8.18.1
-
Achseaxis
-
8.28.2
-
Pedalpedal
-
99
-
Radwheel
-
9.19.1
-
RadkörperWheel center
-
9.29.2
-
Reifentires
-
1111
-
Synchronriementiming belts
-
1212
-
SynchronscheibeSynchronizing pulley
-
1313
-
SynchronscheibeSynchronizing pulley
-
1414
-
Umlenkrolleidler pulley
-
1515
-
Umlenkrolleidler pulley
-
1515
-
Umlenkrolleidler pulley
-
1616
-
Motorengine
-
1717
-
Motorengine
-
18.118.1
-
Magnetmagnet
-
18.218.2
-
Wicklungwinding
-
19.119.1
-
Magnetmagnet
-
19.219.2
-
Wicklungwinding
-
2020
-
Generatorgenerator
-
2121
-
Spiralfederspiral spring
-
4040
-
Fahrradfahrerbike-rider
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
-
- US 2002/0063006
A1 [0002, 0045, 0066] US 2002/0063006 A1 [0002, 0045, 0066]
-
- EP 1181187 B1 [0002, 0045, 0047, 0066] - EP 1181187 B1 [0002, 0045, 0047, 0066]
-
- EP 06012476 [0074] - EP 06012476 [0074]
-
- DE 60026522 T2 [0077] - DE 60026522 T2 [0077]