DE69031993T2

DE69031993T2 - Hilfsantrieb für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE69031993T2
Application number: DE69031993T
Authority: DE
Inventors: Arie Becker
Original assignee: E AFIKIM KIBBUTZ AFIKIM SA
Current assignee: E AFIKIM KIBBUTZ AFIKIM SA
Priority date: 1989-06-18
Filing date: 1990-06-15
Publication date: 1998-10-08
Anticipated expiration: 2010-06-16
Also published as: EP0403978A3; CA2019025A1; JPH03162856A; ATE162767T1; EP0403978B1; EP0403978A2; US5078227A; DE69031993D1

Description

BEREICH DER ERFINDUNG

Die gegenwärtige Erfindung bezieht sich auf elektrisch angetriebene Fahrzeuge, genauer für rückseitig anpaßbare elektrisch angetriebene Hufsantriebe für Fahrzeuge, die normalerweise manuell angetrieben werden.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

In der Patentliteratur sind verschiedene Arten von Hilfsantriebe für Fahrzeuge wie Fahrräder bekannt.
10 Stellvertretend dafür sind die folgenden Patente: US Patent 1,259,989 beschreibt einen mit einem Benzinmotor betriebenen Hilfsantrieb mit zwei angetriebenen Rollen, die an gegenüberliegenden Seiten des Randes des Hinterrades eines Fahrrads greifen.
US Patent 1,031,881 beschreibt ein Fahrrad mit Motor, das eine mit Benzinmotor angetriebene Rolle besitzt, die zwecks Kontakt geschwungen werden kann, und die an der Lauffläche des Hinterrades des Fahrrads greift.
US Patent 1,069,679 beschreibt einen mit Benzinmotor betriebenen Hilfsantrieb mit einem schaltbaren Stift, der an der Lauffläche des Fahrrades greift, die einen entsprechend geformten Zahn enthält.
US Patent 3,339,659 beschreibt einen energiebetriebenen Reibungsantrieb für Fahrzeuge, der in Antriebsposition geschwungen werden kann, und der ein Paar frusto-konische Roller enthält, die das Fahrzeugrad gleichzeitig greifen. Eine Einrichtung für die Geschwindigkeitsschaltung wird mitgeliefert für die Veränderung des Verbindungspunktes oder der Verbindungslinie der Antriebsteile mit dem Reifen in bestimmte Umdrehungsgeschwindigkeit der Antriebsteile geändert werden kann.
US Patent 3,891,044 liefert einen konischen, durch Elektromotor angetriebenen Reibungsantrieb, der einen zusätzlichen Rand greift, der mit dem Vorderrad des Fahrrades verbunden wird.
US Patent 3,915,250 beschreibt einen Hilfsantrieb für Fahrrad, der ein Rollenpaar verwendet, das das Hinterrad eines Fahrrades zwischen sich einklemmt.
US Patent 4,143,730 beschreibt einen durch Elektromotor angetriebenen Reibungsantrieb, der die äußere Oberfläche des Hinterrades eines Fahrrades greift.
US Patent 4,111,274 beschreibt ein elektrisch angetriebenes Dreirad mit einem elektromechanischen Antrieb für Zweigang-Antrieb.
US Patent 3,921,745 beschreibt ein elektrisches Fahrrad mit Kette, V-Riemenantrieb oder Riemenscheibenantrieb und einen Motorkontrollkreislauf, wandelbar in Frequenz und Lastenkreislauf.
US Patent 4,641,720 beschreibt einen motorisierten Rollstuhl mit Hinterrädern, die von einem an ein Getriebe angeschlossenen Elektromotor angetrieben werden. Das Getriebe treibt einen Reibungsantrieb an, der die Hinterräder greift.
US Patent 4,422,515 beschreibt einen Rollstuhl mit unabhängigen Elektromotoren für die jeweiligen Antriebsräder. Frei drehende Handgriffe sind mit Geschwindigkeitsumwandler verbunden, die elektrische Geschwindigkeitssignale generieren, welche genutzt werden, um die Geschwindigkeit der Radmotoren zu steuern.
GB Patentantrag GM-A-2134056 beschreibt einen motorisierten Rollstuhl mit Steuerstange mit Gabeln für ein motorisch angetriebenes Rad.
GB Patent 1,122,949 beschreibt ein mit Elektromotor unterstütztes Fahrrad mit einem Motor, der das Fahrrad über einen Satz von Zwillingsrollen antreibt, welche an gegenüberliegenden Seiten der Radfelge greifen.
Französisches Patent FA-A-1047663 beschreibt einen über Elektromotor angetriebenen Reibungsantrieb, der die äußere Fläche des Vorderreifens eines Fahrrads greift.

ZUBAMMENFABBUNG DER ERFINDUNG

Die gegenwärtige Erfindung bietet einen elektrisch betriebenen Hilfsantrieb für Fahrzeuge wie Fahrräder und Rollstühle an, der relativ leicht, preiswert und anwenderfreundlich ist.
Somit wird in Übereinstimmung mit einer vorzugsweisen Anwendungsform der vorliegenden Erfindung ein elektrisch betriebenes Hilfsantriebssystem für die Montage auf ein Fahrzeug geliefert, das folgendes umfaßt:
erste und zweite Radverbindungselemente, wobei wenigstens eines der besagten Radverbindungselemente in der Antriebseinstellung des Systems durch einen Elektromotor angetrieben wird;
Schwingmöglichkeit für wahlweise Verbindung der ersten und zweiten Radverbindungselemente an eines der Räder des Fahrzeuges, wenn der elektrisch betriebene Hilfsantrieb auf das Fahrzeug montiert ist; durch einen Fahrer, während dieser in oder auf dem Fahrzeug sitzt;
durch gemeinsames Schwingen der Radverbindungselemente in eine solche Stellung, daß sich das Rad zwischen den Elementen befindet und von ihnen gegriffen wird, um eine Antriebseinstellung zu schaffen;
die ersten und zweiten Verbindungselemente werden in einem festen, beidseitig gleichem Abstandsverhältnis bewahrt, das kleiner ist, als die normale Breite des Rades, mit dem sie verbunden sind, wobei das System derart gestaltet ist, daß die inbetriebnehmende Verbindung der ersten und zweiten Radverbindungselemente mit dem Rad des Fahrzeuges effektiv durch Schwingmöglichkeiten erreicht wird, was dazu führt, daß sich die ersten und zweiten Radverbindungselemente in einer solchen Richtung an das Rad nähern, die im wesentlichen tangential zum Bogen des Rades liegt, das durch die Radverbindungselemente gegriffen wird, wobei ein Rollen der ersten und zweiten Radverbindungselemente auf das Rad des Fahrzeuges erreicht wird, bis sie die Seitenwände des Rades antreibend in einer Klemm-Einrast-Einstellung greifen.
Eine vorzugsweise Anwendungsform der Erfindung bietet zudem erste und zweite Elektromotoren, einen für jedes Radverbindungselement, und Mittel, um die ersten und zweiten Motoren um eine Achse zu drehen, die parallel zur Drehachse des Rades liegt.
Zusätzlich in Übereinstimmung mit einer Anwendungsform der Erfindung wird ein Hilfsantrieb für Fahrzeuge geliefert, der erste und zweite Elektromotoren einschließt, die sich beide mit je einem Radverbindungselement, einer Einrichtung für die Montage der ersten und zweiten Elektromotoren um einen einzelnen Zapfenpunkt, und eine Einrichtung für wahlweise Drehung der ersten und zweiten Elektromotoren um einen einzelnen Zapfenpunkt, wobei die Reibungsantriebselemente wahlweise in Betriebsverbindungszustand mit einem Fahrzeugrad gebracht werden, um dieses anzutreiben, wobei aufgrund der Drehzapfenmontage der ersten und zweiten Motoren die ersten und zweiten Motoren trotz Exzentrizitäten des Fahrzeugrades die Antriebsverbindung mit dem Fahrzeugrad beibehalten können.
Weiterhin in Übereinstimmung mit einer vorzugsweisen Anwendungsform der Erfindung werden ein elektrisch betriebener Hilfsantrieb und ein regeneratives Bremssystem für Fahrzeuge geliefert, einschließlich erste und zweite Elektromotoren, jedes mit einem Radverbindungselement, einer Einrichtung für die wahlweise Hinführung der Radverbindungselemente in operative Antriebsverbindung mit einem Rad des Fahrzeuges, um dieses in einer Antriebsbetriebseinstellung anzutreiben, und um dadurch in einer regenerativen Bremsbetriebseinstellung angetrieben zu werden, und einer elektrischen Energiespeicherungseinrichtung für die Lieferung von elektrischer Energie an die ersten und zweiten Elektromotoren während des Betriebs in Antriebseinstellung, und für den Erhalt von elektrischer Energie von den ersten und zweiten Elektromotoren während des Betriebs in der regenerativen Bremsbetriebseinstellung.
In Übereinstimmung mit einer vorzugsweisen Anwendungsform der Erfindung enthält der elektrisch betriebene Hilfsantrieb und das regenerative Bremssystem für Fahrzeuge eine elektrische Schalteinrichtung zur Verhinderung von Überschlagen auf Grund von zu starkem Bremsen.
Weiterhin in Übereinstimmung mit einer vorzugsweisen Anwendungsform der Erfindung werden ein elektrisch betriebener Hilfsantrieb und ein regeneratives Bremssystem für Fahrzeuge geliefert, einschließlich erste und zweite Elektromotoren, jedes mit einem Radverbindungselement, einer Einrichtung für die wahlweise Hinführung der Radverbindungselemente in operative Antriebsverbindung mit einem Rad des Fahrzeuges, um dieses anzutreiben, und einer Speichereinrichtung für elektrische Energie für die Lieferung von elektrischer Energie an die ersten und zweiten Elektromotoren, wobei die Speichereinrichtung für elektrische Energie zum Zweck der Wiederaufladung an einem anderen Ort leicht aus dem Hilfsantrieb entfernt werden kann.
Weiterhin in Übereinstimmung mit einer vorzugsweisen Anwendungsform der Erfindung ist die Speichereinrichtung für elektrische Energie integral mit der Einrichtung geformt, was deren Wiederaufladung über die normale Stromversorgung ermöglicht.
Zusätzlich in Übereinstimmung mit einer vorzugsweisen Anwendungsform der Erfindung sind die ersten und zweiten Motoren auf einen Fahrradrahmen auf einen Zapfen neben dem Vorderrad montiert, so daß wahlweise eine Einstellung gewählt werden kann, in welcher entweder eine Verbindungseinstellung oder eine Trennungseinstellung gewählt werden kann, und es wird ein gefederter Hebel geliefert, um die Einstellungen der ersten und zweiten Elektromotoren zu bestimmen. Der gefederte Hebel wird eingesetzt, um die ersten und zweiten Elektromotoren normalerweise in einer Trennungseinstellung zu halten, außer es wird eine vorbestimmte Kraft auf den Hebel ausgeübt.
Weiterhin in Übereinstimmung mit einer vorzugsweisen Anwendungsform der Erfindung sind die ersten und zweiten Motoren auf einen Fahrradrahmen auf einen Zapfen neben dem Vorderrad montiert, so daß entweder eine Einstellung gewählt werden kann, in welcher eine Verbindungseinstellung oder eine Trennungseinstellung gewählt werden kann, und es wird ein manuell betätigter Hebel geliefert, um die Einstellungen der ersten und zweiten Elektromotoren zu bestimmen. Der manuelle Hebel wird eingesetzt, um die ersten und zweiten Elektromotoren normalerweise in einer Trennungseinstellung zu halten, außer es wird eine vorbestimmte Kraft auf den Hebel ausgeübt.
Zusätzlich in Übereinstimmung mit einer Anwendungsform der Erfindung ist die Speichereinrichtung für elektrische Energie entfembar auf eine Grundplatte montiert, die mit elektrischen Kontakten ausgestattet ist, die unmittelbaren Kontakt zu entsprechenden Kontakten an der Speichereinrichtung für elektrische Energie herstellen, wenn die Speichereinrichtung für elektrische Energie dort eingesetzt wird.
In Übereinstimmung mit einer alternativen Anwendungsform der vorliegenden Erfindung kann der elektrisch betriebene Hilfsantrieb betriebsmäßig verbunden werden mit mindestens einem Rad, vorzugsweise zwei Rädem, eines Rollstuhls.
Weiterhin in Übereinstimmung mit einer Anwendungsform der Erfindung wird eine wahlweise einsetzbare dynamische Bremseinrichtung geliefert, die durch Kurzschließen der Anschlüsse eines jeden der ersten und zweiten Motoren funktioniert. Um zu starkes Bremsen zu vermeiden, das Überschlagen oder überhöhte Abnutzung der Ausrüstung verursachen könnte, schließt die dynamische Bremseinrichtung die Anschlüsse in einem pulsierenden Modus kurz. Die dynamische Bremseinrichtung kann mit jeglicher Anwendungsform der vorliegenden Erfindung verknüpft werden.
Zusätzlich in Übereinstimmung mit einer vorzugsweisen Anwendungsform der vorliegenden Erfindung schließt die Einrichtung für die wahlweise Hinführung der Radverbindungselemente in die operative Antriebsverbindung mit einem Rad des Fahrzeuges eine Einrichtung für die Erhaltung eines vorbestimmten Verbindungsdruckes zwischen den Radverbindungselementen und dem Rad ein.
Weiterhin in Übereinstimmung mit einer vorzugsweisen Anwendungsform der Erfindung können ein Frontlicht und Blinkleuchten mit der Speichereinrichtung für elektrische Energie verbunden und darauf montiert werden. Warnlichtbetrieb kann geliefert werden. Ein Gleichstromstecker kann geliefert werden für den Betrieb von Nebenausstattung, wie Audioausstattung.
In Übereinstimmung mit einer vorzugsweisen Anwendungsform der vorliegenden Erfindung wird auch ein elektrisch betriebener Hilfsantrieb für Fahrzeuge, einschließlich erste und zweite Radverbindungselemente, geliefert, von denen mindestens einer mit einem Elektromotor und einer wahlweisen Hinführung der Radverbindungselemente in operative Antriebsverbindung sowohl mit dem Rand und dem Reifen des Fahrzeugrades verbunden ist, um dieses anzutreiben.
Zusätzlich in Übereinstimmung mit einer vorzugsweisen Anwendungsform der Erfindung wird ein Hilfsantrieb für Fahrzeuge geliefert, einschließlich erste und zweite Radverbindungselemente, von denen mindestens einer mit einem Elektromotor und einer wahlweisen Hinführung der Radverbindungselemente in operative Antriebsverbindung mit einem Fahrzeugrad verbunden ist, um dieses anzutreiben, und einer Motorkontrolleinrichtung für den Betrieb des Elektromotors, einschließlich einer Einrichtung, die den Motorbetrieb verhindert, wenn sich die Radverbindungselemente nicht in Antriebsbetriebseinstellung zum Fahrzeugrad befinden.
Weiterhin in Übereinstimmung mit einer vorzugsweisen Anwendungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Hilfsantrieb für Fahrzeuge einschließlich erster und zweiter Radverbindungselemente geliefert, von denen mindestens einer mit einem Elektromotor verbunden ist; mit einer Einrichtung für das Anbringen der ersten und zweiten Radverbindungselemente um einen einzelnen Drehzapfen; und mit einer Einrichtung für die Wahlweise Lagerung der ersten und zweiten Radverbindungselemente um einen einzelnen Drehzapfen, und die einhergehende wahlweise Hinführung der Radverbindungselemente in operative Antriebsverbindung mit einem Rad des Fahrzeuges, um dieses anzutreiben, wobei auf Grund der Drehzapfenmontage der ersten und zweiten Radverbindungselemente das erste und zweite Radverbindungselement eine Antriebsverbindung mit dem Fahrzeugrad trotz dessen Exzentrizität aufrechterhalten kann.
Zusätzlich in Übereinstimmung mit einer vorzugsweisen Anwendungsform der vorliegenden Erfindung wird ein elektrisch betriebener Hilfsantrieb und ein regeneratives Bremssystem für Fahrzeuge geliefert, einschließlich erste und zweite Radverbindungselemente, von denen mindestens einer mit einem Elektromotor verbunden ist; eine Einrichtung für die wahlweise Hinführung der Radverbindungselemente in operative Antriebsverbindung mit einem Rad des Fahrzeuges, um dieses in einer Antriebsbetriebseinstellung anzutreiben, und um dabei in einer regenerativen Bremsbetriebseinstellung zu sein; und Mittel zur Speicherung elektrischer Energie für die Lieferung elektrischer Energie an den Elektromotor während des Betriebes in Antriebseinstellung, und für den Erhalt elektrischer Energie von den ersten und zweiten Elektromotoren während des Betriebes in regenerativer Bremsbetriebseinstellung.
Es werden auch elektrische Schaltmittel geliefert zur Verhinderung von Überschlagen infolge übermäßigen Bremsens.
Weiterhin in Übereinstimmung mit einer vorzugsweisen Anwendungsform der vorliegenden Erfindung wird ein elektrisch betriebener Hilfsantrieb für Fahrzeuge einschließlich erster und zweiter Radverbindungselemente geliefert, von denen mindestens einer mit einem Elektromotor verbunden ist; eine Einrichtung für die wahlweise Hinführung der Radverbindungselemente in operative Antriebsverbindung mit einem Rad des Fahrzeuges, um dieses anzutreiben; und einer Speichereinrichtung für elektrische Energie für die Lieferung von elektrischer Energie an den Elektromotor, wobei die Speichereinrichtung für elektrische Energie zum Zweck der Wiederaufladung an einem anderen Ort leicht aus dem Hilfsantrieb entfernt werden kann.
In Übereinstimmung mit einer vorzugsweisen Anwendungsform der Erfindung ist die Speichereinrichtung für elektrische Energie integral mit der Einrichtung geformt, was deren Wiederaufladung über die normale Stromversorgung ermöglicht.
Weiterhin in Übereinstimmung mit einer vorzugsweisen Anwendungsform der Erfindung sind die ersten und zweiten Radverbindungselemente auf Drehzapfen montiert, so daß wahlweise eine Einstellung gewählt werden kann, in welcher entweder eine Verbindungseinstellung oder eine Trennungseinstellung gewählt werden kann, und wobei die Einrichtung für die wahlweise Hinführung einen gefederten Hebel einschließt, um die Einstellungen der ersten und zweiten Elektromotoren zu bestimmen, wobei der gefederte Hebel eingesetzt wird, um die ersten und zweiten Elektromotoren normalerweise in einer Trennungseinstellung zu halten, außer es wird eine vorbestimmte Kraft auf den Hebel ausgeübt.
Zusätzlich in Übereinstimmung mit einer vorzugsweisen Anwendungsform der Erfindung sind die ersten und zweiten Radverbindungselemente auf Drehzapfen montiert, so daß wahlweise eine Einstellung gewählt werden kann, in welcher entweder eine Verbindungseinstellung oder eine Trennungseinstellung gewählt werden kann, und deren besagte Mittel für die wahlweise Hinführung einen manuell betriebenen Hebel einschließt, um die Einstellungen der ersten und zweiten Elektromotoren zu bestimmen, wobei der manuell betriebene Hebel eingesetzt wird, um die ersten und zweiten Elektromotoren normalerweise in einer Trennungseinstellung zu halten, außer es wird eine vorbestimmte Kraft auf den Hebel ausgeübt.
Weiterhin in Übereinstimmung mit einer vorzugsweisen Anwendungsform der Erfindung sind die ersten und zweiten Elektromotoren auf Drehzapfen montiert, so daß wahlweise eine Einstellung gewählt werden kann, in welcher entweder eine Verbindungseinstellung oder eine Trennungseinstellung gewählt werden kann, und wobei die Mittel für die wahlweise Hinführung einen motorbetriebenen Hebel einschließt, um die Einstellungen der ersten und zweiten Elektromotoren zu bestimmen, wobei der motorbetriebene Hebel eingesetzt wird, um die ersten und zweiten Elektromotoren normalerweise in einer Trennungseinstellung zu halten, außer es werde eine vorbestimmte Kraft auf den Hebel ausgeübt.
Die Erfindung ist passend für die Verwendung mit jeglichem passenden Fahrzeug wie Fahrrad oder Rollstuhl.
In Übereinstimmung mit einer vorzugsweisen Anwendungsform der Erfindung kann der Hufsantrieb mit nur einem der beiden Hinterräder des Rollstuhls verbunden werden.
In Übereinstimmung mit einer vorzugsweisen Anwendungsform der Erfindung wird eine Einrichtung für die manuelle Drehung nur eines der beiden Vorderräder des Rollstuhls geliefert, um eine Steuerung des Rollstuhls zu ermöglichen. Die Einrichtung für die manuelle Drehung ist vorzugsweise verbunden mit einem Vorderrad des Rollstuhls, das sich vor dem Hinterrad des Rollstuhls befindet, an das der Hilfsantrieb angeschlossen ist. Eine Einrichtung für die Kontrolle der Fahrtgeschwindigkeit des Rollstuhls kann auf die manuelle Dreheinrichtung montiert werden.
In Übereinstimmung mit einer vorzugsweisen Anwendungsform der vorliegenden Erfindung schließt die Einrichtung für wahlweise Hinführung eine Einrichtung für Drehzapfenmontage der ersten und zweiten Elektromotoren und Radverbindungselemente, fest montierte Griffe für Zapfenbewegung mit besagten ersten und zweiten Elektromotoren und Radverbindungselementen ein, sowie wahlweise Mittel zum Zurückhalten des Griffes für die wahlweise Zurückhaltung des besagten Griffes in einer von zwei zu wählenden Einstellungen, eine Betriebseinstellung, in welcher die besagten Radverbindungselemente in Antriebsverbindung mit einem Fahrzeugrad sind, und eine Nicht-Antriebseinstellung, wobei die Radverbindungselemente nicht in Antriebsverbindung mit dem Fahrzeugrad stehen.
In oben angeführter Anwendungsweise ist der Abstand zwischen den Radverbindungselementen vorzugsweise fest eingestellt, und kann entsprechend einer gegebenen Radgröße eingestellt werden. Die Verbindung der Radverbindungselemente mit dem Rad wird vorzugsweise erreicht durch ein Rollen der Elemente auf das Rad des Fahrzeuges in einer Klemm-Einrast-Einstellung. Entsprechend können die Radverbindungselemente mit einem faßförmigen Querschnitt geformt werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Die gegenwärtige Erfindung wird mit Hilfe der folgenden ausführlichen Beschreibung, die in Verbindung mit den Zeichnungen zu sehen ist, besser verstanden und anerkannt werden:
Abbildungen 1A und 1B sind bildhafte Darstellungen der Hilfsantriebseinrichtung, konstruiert und einsatzfähig in Übereinstimmung mit einer vorzugsweisen Anwendungsform der vorliegenden Erfindung, bezüglich Verbindungs- und Trennungseinstellungen;
Abbildungen 2A und 2B sind bildhafte Darstellungen der Hilfsantriebseinrichtung, konstruiert und einsatzfähig in Übereinstimmung mit einer weiteren vorzugsweisen Anwendungsform der vorliegenden Erfindung, bezüglich Verbindungs- und Trennungseinstellungen;
Abbildungen 3A und 3B sind bildhafte Darstellungen der Hilfsantriebseinrichtung, konstruiert und einsatzfähig in Übereinstimmung mit wieder einer weiteren vorzugsweisen Anwendungsform der vorliegenden Erfindung, bezüglich Verbindungs- und Trennungseinstel lungen;
Abbildung 4 ist eine bildhafte Darstellung der Hilfsantriebseinrichtung, konstruiert und einsatzfähig in Übereinstimmung mit einer alternativen Anwendungsform der Erfindung, montiert auf einen Rollstuhl;
Abbildungen 5 und 6 sind jeweilige Auf- und Rückansichten der Einrichtung aus Abbildung 4;
Abbildung 7 ist eine bildliche Darstellung einer alternativen Anwendungsform der Einrichtung aus Abbildung 1;
Abbildung 8 ist eine bildliche Darstellung der Hilfsantriebseinrichtung der Erfindung, montiert auf einem Rollstuhl in Übereinstimmung mit einer alternativen Anwendungsform der vorliegenden Erfindung; Abbildungen 9A, 9B, 9C und 9D sind jeweilige Abbildungen der Vorder-, Seiten-, teilweisen Auf- und Rücksichten einer alternativen Anordnung der Antriebseinrichtung der vorliegenden Erfindung; Abbildung 10 ist die Abbildung der Vorderansicht einer Variation der Anwendungsform aus Abbildung 9A - 9D; Abbildungen 11A und 11B sind jeweilige Abbildungen der Seitenansichten einer weiteren alternativen Anordnung der Antriebseinrichtung in jeweiligen nicht verbundenen und verbundenen Einstellungen;
Abbildung 11C ist die Abbildung einer Seitenansicht der Einrichtungen aus Abbildungen 11A und 11B in ausgekuppelter Einstellung;
Abbildung 12 ist eine Abbildung der Vorderansicht der Antriebseinrichtung aus Abbildung 11B;
Abbildungen 13A und 13B sind jeweilige Abbildungen der Seitenansichten einer weiteren alternativen Anordnung der Antriebseinrichtung in den jeweiligen nicht verbundenen und verbundenen Einstellungen;
Abbildung 14 ist eine Abbildung der Vorderansicht der Antriebseinrichtung aus Abbildung 11B in einer Nicht- Antriebs-Einstellung;
Abbildung 15 ist eine Abbildung der Vorderansicht der Antriebseinrichtung aus Abbildung 14 in Antriebseinstellung;
Abbildung 16A ist eine bildliche Darstellung eines Teils der Einrichtungen aus Abbildungen 11A - 11C; Abbildung 16B ist eine Abbildung der Seitenansicht korrespondierend mit Abbildung 16A;
Abbildungen 16C, 16D und 16E sind Abbildungen entlang der Linie I - I in Abbildung 16B, korrespondierend mit Einstellungen aus Abbildungen 11A, 11B und 11C;
Abbildung 17 ist eine Abbildung der Aufsicht der Hilfsantriebseinrichtung für einen Rollstuhl, konstruiert und einsatzfähig in Übereinstimmung mit einer vorzugsweisen Anwendungsform der Erfindung;
Abbildungen 18A und 18B sind Abbildungen der Seitenansicht der Einrichtung aus Abbildung 17 in jeweiligen verbundenen und getrennten Betriebseinstellungen.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Einpassungen

Der Bezug wird nun zu den Abbildungen 1A und 1B hergestellt, die einen zusätzlichen Bewegungsapparat darstellen, der entsprechend einer bevorzugten Einpassung der gegebenen Erfindung konstruiert wurde und in Verbindung mit einem Fahrrad funktioniert. In der dargestellten Einpassung sind ein erster und ein zweiter elektrischer Motor 10 und 12 schwenkbar in den Montageklammern 14 und 16 auf eine Schwenkposition 17 unter Berücksichtigung des Kopfteils 18 der Fahrradgabel 19 fest montiert. Die Position 17 kann der Position entsprechen, auf der der Vorderkotflügel bei vielen Fahrrädern angebracht ist.
Wie aus den Abbildungen hervorgeht, sind die Montageklammern 14 und 16, die die entsprechenden Motoren 10 und 12 einfassen, für die niedriger liegenden Teile der Motoren vorgesehen.
Weiterhin stehen die Montageklammern 20 und 22 zur Verfügung, die die elektrischen Motoren 10 und 12 entsprechend in ihren höher liegenden Teilen einfassen. Die Montageklammern 20 und 22 sind schwenkbar auf entsprechende zwischengelagerte Verbindungsteile 24 und 26 angebracht, die in Opposition auf einen elektrischen Motor 28 montiert sind, dessen Ausgangsschaft fest auf einem Schraubenschaft 30 sitzt. Der Schraubenschaft 30 wird von einer fixierten Nut 32 umschlossen, die fest auf das Kopfteil 18 der Fahrradgabel 19 montiert ist, so daß die Arbeit des Motors den Motor dazu veranlaßt, sich entlang einer Achse, die durch den Schraubenschaft 30 bestimmt ist, entweder auf oder ab zu bewegen.
Nach Maßgabe einer alternativen Einpassung der gegebenen Erfindung kann der Motor 28 durch ein manuell bedienbares Gerät für das wahlweise Verschieben der zwischengelagerten Verbindungsteile 24 und 26 ersetzt werden, wie aus den Abbildungen 2A, 2B, 3A und 3B sowie aus der in diesem Dokument enthaltenen nachfolgenden Beschreibung hervorgeht.
Jeder der Motoren 10 und 12 enthält einen Bewegungsschaft 34, auf den ein Reibungselement 36 angebracht ist, das normalerweise aus einem Hochreibungsgummi oder einem Plastikwerkstoff besteht.
Abbildung 1A stellt den zusätzlichen Bewegungsapparat dar, der auf eine Bewegungssituation ausgerichtet ist, in der der Motor 28 eine Position einnimmt, die die zwischengelagerten Verbindungsteile 24 und 26 dazu veranlaßt, eine maximale Spreizung zwischen den entsprechenden Montageklammern 20 und 22 zu verursachen. In dieser Ausrichtung veranlaßt die maximale Spreizung der Kopfteile der Motoren 10 und 12 wegen der schwenkbaren Montage auf der Schwenkposition 17, die Reibungselemente 38 der entsprechenden Motoren 10 und 12 zusammen in eine Reibungsbewegung zu versetzen, die das Rad des Fahrrades antreiben. Der Apparat steht vorzugsweise für die Sicherstellung der Reibungskraft zwischen den Reibungselementen 36 und dem Rad innerhalb eines gegebenen Bereiches für den maximalen Wirkungsgrad und einen minimalen Verschleiß zur Verfügung.
Es kann als besondere Eigenschaft der gegebenen Erfindung angesehen werden, daß die Reibungselemente 36 vorzugsweise sowohl einen Teil des Randes als auch einen Teil des Reifens antreiben, um so eine erhöhte Effizienz der Kraftübertragung zu gewährleisten.
Ebenfalls als besondere Eigenschaft der gegebenen Erfindung kann geltend gemacht werden, daß der erste und zweite Motor 10 und 12 über einem einzigen Schwenkpunkt 17 schwenkbar sind. Im Ergebnis können die Motoren 10 und 12 dem Rad in einer gegebenen Schwenkebene folgen, falls sich das Fahrrad in einer nicht zentriert ausgerichteten Position befinden sollte.
Gemäß einer alternativen Einpassung der gegebenen Erfindung können die Motoren 10 und 12 und ihre entsprechenden Reibungselemente 36 durch eine freilaufende Rollkonstruktion ersetzt werden, die keinerlei Kraft auf das Rad überträgt und somit dafür sorgt, daß ein minimaler Reibungsaufwand mit der Rollbewegung des Rades vorhanden ist. Dieses Arrangement kann in keinem oder in allen Einpassungen der Erfindung eingebaut werden, einschließlich der in Abbildung 1A - 8 dargestellten und in diesem Dokument nachfolgend beschriebenen Einpassungen.
Abbildung 1B stellt die Ausrichtung der Motoren 10 und 12 in einer nicht ineinandergreifenden Ausrichtung dar, in der sich die Reibungselemente 36 in keinem Kontakt mit dem Rad befinden.
Ein Schnellverbindungsbasiselement 42 ist auf dem Kopfteil 18 der Fahrradgabel 19 montiert, welches über eine Vielzahl von elektrischen Kontakten 44 verfügt und darauf eingestellt ist, eine transportable und wiederaufladbare elektrische Energiequelle 46 zu versorgen bzw. Energie über sie zu beziehen. Die Energiequelle 46 umfaßt normalerweise eine konventionelle wiederaufladbare Batterie 48 und ein konventionelles Batterieladegerät 50, das in der Lage ist, mit Netzspannung zu operieren. Die Energiequelle ist mit einem Paar von elektrischen Kontakten 52 versehen, die darauf eingerichtet sind, einen elektrischen Kontakt mit den Kontakten 44 herzustellen, wenn die Energiequelle 46 auf das Basiselement 42 gesetzt ist.
Das Basiselement 42 ist mit schwenkbaren Halteclips 54 versehen, um die Energiequelle auf dem Basiselement 42 auswechselbar zu fixieren, Es ist eine besondere Eigenschaft der gegebenen Erfindung, daß die Energiequelle 46 durch den Benutzer praktisch mit einem Handgriff vom Basiselement 42 entfernt werden kann, indem die Clips 54 einfach umgeschwenkt werden und so die Halteverbindung der Energiequelle 46 lösen.
Im Abhängigkeit von der gewünschten Einpassung der gegebenen Erfindung können mindestens ein oder sowohl regeneratives wie auch dynamisches Bremsen zur Verfügung gestellt werden. Das regenerative Bremsen kann relativ einfach zur Verfügung gestellt werden, indem das Rad des Fahrrades die Möglichkeit erhält, die elektrischen Motoren als Generatoren zu betreiben, wobei die elektrische Energiequelle 46 aufgeladen wird, während sich die Geschwindigkeit des Rads verringert.
Das wahlweise ausführbare dynamische Bremsen kann durch den Kurzschluß an den Polen des ersten und des zweiten Motors realisiert werden. Um ein exzessives Bremsen zu vermeiden, das zum Überschlagen des Fahrrades oder zu einem übermäßig hohen Verschleiß der Ausrüstung führen könnte, arbeitet der dynamische Bremsapparat mit dem Generieren von Kurzschlüssen in einem pulsierenden Modus. Der Bremsapparat für das regenerative und für das dynamische Bremsen kann mit jeder Einpassungsversion der gegebenen Erfindung kombiniert werden.
In Abhängigkeit von der gewünschten Einpassung der gegebenen Erfindung wird ein elektrischer Steuerschaltkreis 56 zur Verfügung gestellt, der vorzugsweise im Basiselement 42 angebracht wird und die Funktionsweise der Motoren 10 und 12 regelt. Der elektrische Steuerschaltkreis 56 kann komplett konventionell und hinreichend durch eine Person eingesehen werden, die über durchschnittliche Analysekenntnisse verfügt. Ein manuell bedienbares Steuerfeld 58, das die Steuerschaltknöpfe 59, 60 und 61 einschließt, wird auf einer Lenkstange 62 bereitgestellt und kommuniziert mit dem elektrischen Steuerschaltkreis 56 über ein Kabel 63. Normalerweise kann der Schaltknopf 59 dafür eingesetzt werden, um den zusätzlichen Bewegungsapparat mit einem Rad in Gang zu setzen, während der Schaltknopf 60 dafür benutzt werden kann, das Vorwärtsfahren und regenerative Bremsen auszulösen. Schaltknopf 61 kann dazu benutzt werden, das entsprechende dynamische Bremsen zu unterstützen.
Der Bezug wird nun auf die Abbildungen 2A und 2B hergestellt, was den Einpassungen der Abbildungen 1A und 1B entspricht, wobei der Motor 28 und der mit ihm verbundene Schraubschaft 30 durch eine manuell bedienbare Federvorrichtung 70 ersetzt sind, die im Normalzustand dafür sorgt, daß die Motoren 10 und 12 in eine Ausrichtung versetzt werden, die keinen Kontakt mit dem Rad erlaubt, wie in Abbildung 2A dargestellt. Die Antriebskraft des zusätzlichen Bewegungsapparates wird durch einen Bediener ausgelöst, der einen Bedienhebel 72, und zwar in der Art, wie ein Hebel üblicherweise als Handbremse eingesetzt wird, niederdrückt und dabei auf einen Zug 74 einwirkt, der vom Hebel über eine Rolle 76 - normalerweise auf der Lenkstange 62 montiert - geführt wird und ein Verbindungsteil 78 anhebt.
Das Anheben des Verbindungsteils 78 hat zur Folge, daß die zwischengelagerten Verbindungsstücke 24 eine maximale Spreizung zwischen den Montageklammern 20 und 22 auf ihren entsprechenden Motoren 10 und 12 herstellen und damit eine Reibungskraft zwischen den Reibungselementen 36 und dem Rad des Fahrrades auslösen. Geeignete Mittel für das wahlweise Fixieren des Hebels 72 in der in Abbildung 2B dargestellten Ausrichtung können zur Verfügung gestellt werden.
Ein Schalter 79 wird bereitgestellt, um das vollständige Niederdrücken des Hebels 72 abzutasten und damit die volle Reibungskraft zwischen den Elementen 36 und dem Rad des Fahrrades anzuzeigen. In Abhängigkeit von der gewünschten Einpassung der Erfindung ist diese Anzeige erforderlich, bevor die elektrische Leistung auf die Motoren 10 und 12 geleitet wird, um den unnötigen Verschleiß der Elemente 36 zu vermeiden.
Der Bezug wird nun zu den Abbildungen 3A und 3B hergestellt, die den Einpassungen der Abbildungen 2A und 2B entsprechen, wobei der Auslösehebel in Form des Handbremsentyps durch einen manuellen Auslöser - einer vertikal versetzbaren Schraubvorrichtung 80, die mit einem durch einen Bediener auszulösenden vertikalen Druckknopf 82 versehen ist - ersetzt ist. Das Niederdrücken des Druckknopfes 82 verursacht die Abwärtsbewegung einer Schraube 84 und ihre Drehung relativ zu einer fixierten Nut 86, die auf der Lenkstange 62 montiert ist. Die Abwärtsbewegung der Schraube 84 hat zur Folge, daß die zwischengelagerten Verbindungsstücke 24 eine maximale Spreizung zwischen den Montageklammern 20 und 22 auf ihren entsprechenden Motoren 10 und 12 herstellen und damit eine Reibungskraft zwischen den Reibungselementen 36 und dem Rad des Fahrrades auslösen. Geeignete Mittel für das wahlweise Fixieren der Schraube 84 in der in Abbildung 3B dargestellten Ausrichtung können zur Verfügung gestellt werden.
Ein Schalter 88 wird bereitgestellt, um das vollständige Niederdrücken des Hebels 72 abzutasten und damit die volle Reibungskraft zwischen den Elementen 36 und dem Rad des Fahrrades anzuzeigen. In Abhängigkeit von der gewünschten Einpassung der Erfindung ist diese Anzeige erforderlich, bevor die elektrische Leistung auf die Motoren 10 und 12 geleitet wird, um den unnötigen Verschleiß der Elemente 36 zu vermeiden.
Der Bezug wird nun auf die Abbildungen 4, 5 und 6 hergestellt, die einen Rollstuhl darstellen, der mit einem zusätzlichen elektrischen Bewegungsapparat 89 an jedem seiner beiden Hinterräder versehen ist. Der Rollstuhl wird normalerweise durch einen Bediener über einen Joystick 90 gesteuert und zwar mit einem geeigneten Steuerschaltkreis (nicht dargestellt), der den zusätzlichen elektrischen Bewegungsapparat mit Leistung versorgt und die mit ihm verbundenen Räder je nach gewünschter Richtung und Geschwindigkeit der Fortbewegung gemäß konventionellen Techniken steuert. Die Struktur und Funktionsweise des zusätzlichen Bewegungsapparates können wie hier in diesem Dokument weiter oben in Verbindung mit einer beliebigen Variante oder Kombination der Abbildungen 1A - 3B beschrieben in Erscheinung treten.
Der Bezug wird nun auf Abbildung 7 hergestellt, die zusätzliche Eigenschaften darstellt, die mit der gegebenen Erfindung in Verbindung stehen können. Abbildung 7 ist grundsätzlich mit Abbildung 1B identisch, stellt jedoch darüber hinaus die folgenden zusätzlichen Elemente dar: Auf der Energiequelle 46 können ein Frontscheinwerfer 100, Seitenblinker 102 und ein Blinkanzeigeschalter 104 angebracht werden, die allesamt ihre Leistung aus der Leistungsquelle 46 beziehen und auf konventionelle Art und Weise arbeiten. Auch Anzeigeleuchten für den Zustand der Batterie 106 können auf der Leistungsquelle zur Verfügung gestellt werden.
Ein Warnblinkauslöser 108 kann eine pulsierende Lichtgebung im Scheinwerfer 100 hervorrufen und die Seitenblinker 102 betreiben. Eine Gleichspannungsbuchse 110 kann zusätzlichen Gleichstrom für verschiedene Geräte wie z.B. eine Audioanlage (nicht dargestellt) bereitstellen. Ein elektrischer Netzstromstecker 112 kann zur Verfügung gestellt werden, um das Ladegerät 50 unmittelbar mit Netzstrom für das Wiederaufladen der Leistungsquelle 46 zu verbinden. Es ist zu empfehlen, daß keine oder alle der in Abbildung 7 dargestellten Apparate in jeder der in den Abbildungen 1A - 6 dargestellten Einpassungen eingebaut werden sollten.
Der Bezug wird nun auf Abbildung 8 hergestellt, die einen Rollstuhl darstellt, der mit einem zusätzlichen elektrischen Bewegungsapparat 89 auflediglich einem seiner beiden Hinterräder ausgestattet ist. Der Rollstuhl wird normalerweise durch einen Bediener über eine passende Motorsteuerung 118 gesteuert, die über einen geeigneten konventionellen Steuerschaltkreis läuft, der - mit einer Batterie 119 versehen - den zusätzlichen elektrischen Bewegungsapparat mit Leistung versorgt und die mit ihm verbundenen Räder je nach gewünschter Richtung und Geschwindigkeit der Fortbewegung gemäß konventionellen Techniken steuert. Die Struktur und Funktionsweise des zusätzlichen Bewegungsapparates können wie hier in diesem Dokument weiter oben in Verbindung mit einer beliebigen Variante oder Kombination der Abbildungen 1A - 3B beschrieben in Erscheinung treten.
Das Lenken des Rollstuhls wird vorzugsweise über einen Griff 120 realisiert, der vorzugsweise rechtwinklig zu einer Verlängerung 122 des Montageschafts 124 von einem der Vorderräder angebracht wird und auf die gewünschte Richtung dieses Rades in direkter Form einwirkt. Es ist eine besondere Eigenschaft der gegebenen Erfindung, daß das effektive Fahren und Lenken des Vehikels über einen zusätzlichen Bewegungsapparat unterstützt wird, der nur mit einem der Hinterräder verbunden ist, und über einen Lenkmechanismus, der nur direkt an einem der Vorderräder arbeitet, wobei dasjenige Vorderrad zu bevorzugen ist, das sich auf derselben Seite des getriebenen Hinterrades befindet.
Ein Hebel für die Geschwindigkeitssteuerung 128 kann mit einem Griff 120 verbunden sein und eine manuelle Geschwindigkeitsregelung an die Motorsteuerung 118 weiterleiten.
Das Betreiben des zusätzlichen Bewegungsapparates an einem der beiden Hinterräder des Rollstuhls kann über die geeignete Positionierung eines Griffs 130 gesteuert werden, der in gemeinsamer Funktion mit einem wahlweisen Griff als Fixierungseinrichtung 132 die Ausrichtung der Reibungselemente des zusätzlichen Bewegungsapparates bestimmt: eine Ausrichtung für den Betrieb, in der die Reibungselemente sich in treibender Funktion mit dem Rad des Rollstuhls befinden und eine nichttreibende Ausrichtung, in der die Reibungselemente über keinen Kontakt zum Rad des Rollstuhls verfügen und damit keine Kraftübertragung stattfindet.
Die Struktur des ein bestimmtes Montagearrangement beinhaltenden Griffs 130 wird leichter unter Berücksichtigung der Abbildungen 9A, 9B, 9C und 9D und den Beschreibungen zu verstehen sein, die nachfolgend aufgeführt sind:
Der Bezug wird nun auf die Abbildungen 9A, 9B, 9C und 9D hergestellt, die ein alternatives System für die wahlweise Positionierung des zusätzlichen Bewegungsapparates in einem der beiden wählbaren Ausrichtungen darstellen: eine Ausrichtung für den Betrieb, in der die Reibungselemente sich in treibender Funktion mit dem Rad des Rollstuhls befinden und eine nichttreibende Ausrichtung, in der die Reibungselemente über keinen Kontakt zum Rad des Vehikels verfügen.
Der Apparat, der in den Abbildungen 9A, 9B und 9C im Kontext eines Fahrrades dargestellt ist, gilt in gleicher Weise für die Anwendung auf Rollstühle oder jede andere geeignete Anwendung. Der Apparat, der in den Abbildungen 9A, 9B und 9D dargestellt ist, umfaßt eine zusätzliche Fahrunterstützungskonstruktion 140, die schwenkbar auf eine Unterstützungsachse 142 montiert ist. Die Unterstützungsachse 142 ist vorzugsweise federnd auf den Rahmen des Vehikels über eine Federmanschette 144 und die Montagekonstruktionen 146 und 148 montiert.
Eine zusätzliche Bewegungseinheit, die einen ersten und einen zweiten elektrischen Motor 150 und 152 umfaßt, Antriebsschafte 154 und 156 und Antriebsrollen 158 und 160, die normalerweise aus Aluminium oder Plastik hergestellt sind und über eine glatte Oberfläche verfügen, sowie vorzugsweise eine rohrförmige Kreuzsektion wie dargestellt, sind fest auf einer Stützkonstruktion 140 mit Hilfe von Schraubzwingen 159 und 161 montiert.
Die Befestigung der elektrischen Motoren 150 und 152 wird vorzugsweise wie in Abbildung 9D dargestellt vorgenommen, wobei der Zwischenraum zwischen den Antriebsrollen 158 und 160 für verschiedene Radgrößen mit Hilfe von Montageschrauben 161 und Schlitzen 162 einstellbar, jedoch für den normalen Gebrauch fixiert ist.
Fest verbunden mit der Stützkonstruktion ist ein manuell anwendbarer Positionierungsgriff 162, der normalerweise über einen Handknauf 164 verfügt, dessen Position bestimmt, ob sich die zusätzliche Bewegungseinheit in einer Ausrichtung für den Betrieb in Verbindung mit einem Rad des Vehikels 166, wie in Abbildung 9A und in geschlossenen Linien in Abbildung 9B dargestellt, oder in einer nichttreibenden Ausrichtung, d.h. ohne Kontakt zum Rad des Vehikels, wie der Phantomdarstellung in Abbildung 9B zu entnehmen, befindet.
Eine wahlweise Fixierungsvorrichtung 170 für die Griffpositionierung ist fest auf die Stützkonstruktion 148 montiert und stellt eine Reihe von Einrastpositionen für die veränderbare Fixierung des Griffs 162, wie in Abbildung 9C dargestellt, zur Verfügung.
Es wurde festgestellt, daß der in den Abbildungen 9A - 9D dargestellte Apparat eine hohe Effizienz und einen einfachen Mechanismus für die Ausübung des Kontakts des zusätzlichen Bewegungsapparates mit einem Rad des Vehikels zur Verfügung stellt. Der Kontaktvorgang der Antriebsrollen 158 und 160 mit dem Rad des Vehikels 166 wird effizient über das Drehen der Rollen 158 und 160 zum Rad 166 hin erreicht, bis sie in ausreichendem Andruck auf das Rad einwirken und damit eine treibende Bewegung wie dargestellt auslösen.
Der Bezug wird nun auf Abbildung 10 hergestellt, die eine Variation der in den Abbildungen 9A - 9D dargestellten Einpassung darstellt, wobei lediglich ein einziger elektrischer Motor 180 eingesetzt wird und eine Stützrolle 182 an der gegenüberliegenden Seite eines Rads 184 des Vehikels wie dargestellt angebracht ist. Sieht man vom Motor 180 ab, kann die in Abbildung 10 dargestellte Einpassung mit denen in Verbindung mit Abbildungen 9A - 9D gezeigten und beschriebenen Einpassungen als identisch betrachtet werden.
Gemäß der gewünschten Einpassung der Erfindung kann das elektrische Motortriebwerk so gesteuert werden, daß keine Rotationsbewegung auf die Antriebselemente einwirkt, wenn sich das Rad des Vehikels, mit dem sie in Kontakt stehen, in einem stationären Zustand befindet. Diese Vorrichtung verhindert den unnötigen Verschleiß und die unnötige Belastung an den Antriebselementen, Vehikelrädern und elektrischen Motoren.
Der Bezug wird nun auf die Abbildungen 11A, 11B, 11C und 11D hergestellt, die eine alternative Antriebskonstruktion darstellen, die nach Maßgabe einer bevorzugten Einpassung der Erfindung konstruiert wurde und arbeitet.
In der dargestellten Einpassung sind der erste und der zweite elektrische Motor 200 und 202 - jeder mit einer zugeordneten Antriebsrolle versehen - in einer durch einen Zwischenraum getrennten parallelen Ausrichtung auf eine bewegliche Stützplatte 206 montiert, die wiederum auf einer wählbaren Positioniervorrichtung 208 abgestützt wird. Die wählbare Positioniervorrichtung 208 bestimmt einen oberen Griffteil 210 und ist wahlweise über das Eingreifen des Griffteils 210 durch die Hand eines Benutzers über eine Schwenkposition 212 positionierbar, die auf einem Montageelement 214 fixiert ist, das auf dem Stützrahmen eines Vehikels, wie eines Fahrrades oder eines Rollstuhls, über eine Verklammerung montiert ist. In Abbildung 11A wird der Apparat in nichtverbundener Ausrichtung dargestellt und in den Abbildungen 11B und 12 befindet sich der Apparat in einer verbundenen Ausrichtung für den Antrieb des Vehikels über eine Reibungsverbindung mit einem Rad des Vehikels 216.
In der Ausrichtung für den Antrieb wird die Drehorientierung der Motoren 200 und 202 durch eine wahlweise positionierbare Stoppvorrichtung 221 bestimmt.
Unter Berücksichtigung von Abbildung 11C wird ersichtlich, daß die in der zusätzlichen Antriebskonstruktion beinhalteten Motoren 200 und 202, Rollen 204, Platte 206 und die Positioniervorrichtung 208 vom Vehikel über das Entfernen einer Schwenkachse 230 von der Montageklammer oder dem Montagesockel 232, die bzw. der die Schwenkposition 212 bestimmt, gelöst werden können.
In diesem Zusammenhang wird ein Bezug zu den Abbildungen 16A - 16E hergestellt, die einen Teil der Schwenkachse 230 und der Montageklammer bzw. dem Montagesockel 232 darstellen. Es ist ersichtlich, daß die Schwenkachse 230 mit einem Schlitz 234 versehen ist, der so angebracht ist, daß, wenn die Schwenkachse 230 ordnungsgemäß in der Klammer 232 in einem vorherbestimmten Ausrichtungswinkel über der Schwenkposition 212 positioniert ist, ein Vorsprung verhindert wird, der mit der Klammer 232 in Verbindung steht.
Auf diese Weise kann leicht eingesehen werden, daß, wenn die Achse 230 wie in Abbildung 16E dargestellt in Übereinstimmung mit der in Abbildung 11C dargestellten Ausrichtung positioniert wird, die zusätzliche Antriebskonstruktion von der Klammer 232 entkoppelt werden kann. Unter anderen Ausrichtungen, wie der der nichtverbundenen Ausrichtung, die in den Abbildungen 11A und 16C dargestellt ist, oder der Ausrichtung für den Antrieb, die in den Abbildungen 11B und 11D dargestellt ist, kann eine solche Entkopplung nicht vorgenommen werden.
Der Bezug wird nun zu den Abbildungen 13A, 13B, 14 und 15 hergestellt, die eine andere Einpassung des zusätzlichen Antriebskonstruktion darstellen, die nach Maßgabe einer bevorzugten Einpassung der gegebenen Erfindung konstruiert wurde und arbeitet. Die gesamte Konstruktionsvorlage ist mit der in den Abbildungen 11aA, 11B und 12 dargestellten identisch und auch dieselben Referenznummern werden für dieselben Elemente verwendet. Die in Abbildung 11C dargestellte Entkopplungsfunktion wird in dieser dargestellten Einpassung nicht mit erfaßt, obwohl eine solche Funktion in einer entsprechenden Kombination mit unterstützt werden könnte.
Zusätzlich wird ein wahlweise positionierbarer Keilapparat 120 für den wahlweisen Einsatz mit den Motoren 200 und 202 zur Verfügung gestellt, um dadurch den wahlweisen Trieb der Rollen 204 gegen das Rad 214 zu ermöglichen, wie in Abbildung 15 dargestellt. Der Keilapparat ist wahlweise positionierbar und wird auf die Platte 206 über eine lange Schraube und eine entsprechende Nut, die mit der Referenznummer 240 versehen sind, montiert. Unter Berücksichtigung der Abbildungen 14 und 15 wird ersichtlich, daß die funktionelle Verbindung des Keilapparates 120 mit den Motoren 200 und 202 eine Beugung der Stützplatte 206 hervorruft. Die wahlweise Betriebsfunktion des Keilapparates 120 wird über die Ausrichtung der Positionierung der Schrauben- und Nutkombination 240 realisiert.
Der Bezug wird nun auf die Abbildungen 17, 18A und 18B hergestellt, die einen zusätzlichen Bewegungsapparat darstellen, der besonders für die Benutzung mit einem Rollstuhl geeignet ist. Der Bewegungsapparat umfaßt einen Motor 250 und eine mit ihm verbundenen Antriebsrolle 252 sowie eine freilaufende Platanrolle 254, die dazu dient, den Reifen 256 eines Rollstuhls einzufassen.
Der Motor 250, die Antriebsrolle 252 sowie die Platanrolle 254 sind schwenkbar über eine Klammer 258 auf einer Stützklammer 260 montiert, die wiederum auf dem Rahmen des Rollstuhls befestigt ist. Ein manuell zu bedienender Griff 264, der dem Insassen des Rollstuhls zugänglich ist, ist fest mit der Klammer 258 verbunden.
Es ist ersichtlich, daß die Antriebskonstruktion, die den Motor 250 und die Rollen 252 und 254 umfaßt, auf unkomplizierte Weise durch eine einfache Handbewegung von einer unverbundenen Ausrichtung, dargestellt in Abbildung 18B, zu einer Ausrichtung für den Antrieb, dargestellt in Abbildung 18A, umgeschaltet werden kann.
Die Einpassungen der Abbildungen 1 - 7 liegen nicht im Bereich der Anforderung 1 und von einem Schutz wird daher abgesehen.
Fachkundige Personen werden sich dessen bewußt sein, daß die gegebene Erfindung nicht auf das beschränkt ist, was in diesem Dokument obenstehend im besonderen gezeigt und beschrieben wurde. Vielmehr wird der Bereich der gegebenen Erfindung nur durch die Anforderungen festgelegt, die im nachfolgenden aufgeführt sind:

Claims

Elektrisch betriebcncs Nebenantriebssystem zurbefestigung an einem Fahrzeug, wobei das System folgendes umfaßt:

erste und zweite Radeingriffselemente (156, 160, 204, 204, 252, 254), wobei mindestens eines der genannten Radeingriffselemente in einom Antriebsmodus des Systems durch einen Elektromotor (89, 150, 152, 180, 200, 202, 250) angetrieben Wird;

eine Schwingungseinrichtung (162, 208), die wahlweise die genannten ersten und zweiten Radeingriffselemente in Eingriff mit einem Rad (166, 184, 216, 256) des genannten Fahrzeugs bringt, wenn das elektrisch betriebene Nebenantriebssystem an dem Fahrzeug angebracht ist; durch einen auf oder in dem genannten Fahrzeug sitzenden Fahrer; durch gemeinsames Schwingen der genannten Radeingriffselemente an eine Position, an der sich das genannte Rad zwischen die genannten Radeingriffselemente erstreckt und mit diesen eingreift, um einenen Antriebsmodus zu erzeugen;

wobei die gnanten ersten und zweiten Radeingriffselemente in einem stationären Zwischenabstand zueinander gehalten werden, der kleiner ist als die normale Breite des Rads, mit dem sie eingreifen, wobei das System derart gegeben ist, daß der funktionsfähige Eingriff der ersten und zweiten Radeingriffselemente mit dem genannten Rad des Fahrzeugs wirksam durch die gennante Schwingungseinrichtung erreicht wird, die bewirkt, daß die genannten ersten und zweiten Radeingriffseinrichtungen sich dem Rad in einer Richtung nähern, die praktisch tangential zu dem Bogen des Rads verläuft, mit dem die genanten Radeingriffselemente eingreifen, wodurch ein Rollen der genannten ersten und zeiten Radeingriffseinrichtungen an das Rad (16, 184, 216, 256) des genannten Fahrzeugs vorgesehen wird, bis die Elemente mit den Seitenwänden des Rads im Preßsitz eingreifen.

2. Nebenantrieb nach Anspruch 1, wobei der Antrieb erste und zweite Elektromotoren (89, 150, 152, 200, 202) umfaßt, wobei für die genannten ersten und zweiten Elemente je ein Motor vorgesehen ist;

und mit einer Einrichtung (162, 210, 264) zum Schwenken der qenannten ersten und zweiten Elektromotoren um eine Achse (142, 230), die parallel zu der Rotationsachse des genannten Rads verläuft.

3. Nebenantrieb nach Anspruch 1, wobei der Antrieb folgendes umfaßt:

eine Einrichtung (140) zur Befestigung der genannten ersten Und zweiten Radeingriffselemente (158, 160) um einen einzigen Drehpunkt (142); und

eine Einrichtung (162) zum wahlweisen Drehen der genannten ersten uud zweiten Radeingritfselemente (158, 160) gemeinsam mit dazwischen vorgesehenem festen Zwischenabstand um den einzelnen Drehpunkt, wodurch die Radeingriffselemente wahlweise in antriebsfähigen Eingriff mit einem Fahrzeugrad (166) gebracht werden, um dieses anzutreiben.

4. Nebenantrieb nach Anspruch 3, wobei der Antrieb eine elektrische Energiespeicherungseinrichtung (48) umfaßt, die im Antriebsmodus für die Zufuhr elektrischer Leistung zu dem Elektromotor des genannten einen Radeingriffselements oder für die Zufuhr elektrischer Leistung zu dem Elektromotor beider Radeingriffselemente sorgt, sowie zum Empfangen elektrischer Leistung von dem Elektromotor während einem regenerativen Bremsmodus.

5. Nebenantrieb nach Anspruch 4, wobei der Antrieb ferner folgendes umfaßt: eine elektrische Schalteinrichtung, die dazu dient, ein Kippen auf Grund zu starkem Bremsens zu verhindern.

6. Nebenantrieb nach Anspruch 4, wobei die genannte elektrische Speicherungseinrichtung (46) zum Aufladen an einer entfernten Position einfach aus dem Nebenatrieb entfernt werden kann.

7. Nebenantrieb nach Anspruch 4, wobei die genannte Energiespeicherungseinrichtung (48) integral mit einer Einrichtung (50) ausgebildet ist, die eine Aufladung der Einrichtung durch Nutzstrom ermöglicht

8. Nebenantrieb nach Anspruch 3, wobei der Antrieb erste und zweite Elektromotoren (10, 12; 150, 1521 umfaßt, wobei für jedes der genannten Elemente je ein Motor vorgesehen ist, wobei die Motoren schwenkbar angebracht sind, so daß sie wahlweise eine Radeingriffsausrichtung oder eine ausgerückte Ausrichtung sinnehmen können, und wobei die genannte Einrichtung (72; 162), dic dazu dient, die genannten Elemente wahlweise in antriebsfähigen Eingriff mit einem Fahrzeugrad zu bringen, einen Hebel umfaßt, der die Ausrichtung der ersten und zweiten Elektromotoren bestimmt, wobei der genannte Hebel derart funktionsfähig ist, daß er die genannten ersten und zweiten Elektromotoren normalerweise an der ausgerückten Steilung hält, ausgenommen dann. wenn auf den Hebel eine vorbestimmte Kraft ausgeubt wird.

9. Nebenantrieb nach Anspruch 8, wobei es sich bei dem genannten Hebel um einen gefederten Hebel handelt.

10. Gebenantrieb nach Anspruch 8, wobei es sich bei dem qenarmten Hebel um einen manuell zu betätigenden Hebel handelt.

11. Nebenantrieb nach Anspruch 8, wobei es sich bei der genannten Vorrichtung um einen motorbetriebenen Hebel handelt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Vorrichtung ferner ein Basiselement (42) umfaßt, daß mit elektrischen Kontakten (14) ausgebildet ist, die so angeordnet sind, daß sie schnell in Kontakt mit entsprechenden Kontakten (52) an der elektrischen Energiespeicherungsvorrichtung (46) treten können, wenn die elektrische Energiespeicherungsvorrichtung an dem Element positioniert ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung dem Vorderrad eines Fahrrads zugeordnet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung jeweils den beiden Hinterrädern eines Rollstuhls zugeordzlet ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung nur einem Rad der beiden Hinterräder eines Rollstuhls zugeordnet

16. Fahrrad, das einen Rabmen, Vorder- und Hinterräder sowie eine Nebenantriebseinrichtung gemäß Anspruch 1 umfaßt.

17. Rollstuhl, der einen Sitz, mindestens zwei Hinterräder und eine Nebenantriebseinrichtung (G9) gemäß Anspruch 1 umfaßt, die jedem der mindestens zwei Hinterräder zugeordnet ist

18. Rolldtuhl, der einen Sitz, mindestens zwei Hinterräder und eine Nebenantriebseinrichtung (89) gemäß Anspruch 1 umfaßt, die nur einem der genannten mindestens zwei Hinterräder zugordnet ist.

19. System nach Anspruch 1, wobei die genannte Einrichtung, die dazu dient, die genannten ersten und zweiten Radeingriffselemente wahlweise in funktionsfähigen Eingriff mit einem Rad eines Fahrzeugs zu bringen, eine Einrichtung (120; 161; 163) zur Anpassung bzw. Einstellung des Abstands zwischen den genannten ersten und zweiten Radeingriffselementen umfaßt, um die Zulässigkeit von Reifen unterschiedlicher Größen vorzusehen.

Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Vorrichtung ein Vorderlicht und einen Fahrtrichtungsanzeiger umfaßt, die der elektrischen Energiespeicherungsvorrichtung zugeordnet und an dieser angebracht sind.

21. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei dic Vorrichtung ferner eine Einrichtung umfaßt, diw eine Warnlichtfunktion vorsieht.

22. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Vorrichtung eine Gleichstrombuchse umfaßt, die an der genannten elektrischen Energiespeicherungsvorrichtung angebracht ist.

23. Vorrichtung nach Ansprüch 18, wobei die Vorrichtung ferner eine Einrichtung zum manuellen Drehen nur eines der Vorderräder eines Rollstuhls umfaßt, wodurch eine Lenkfähigkeit des Rollstuhls vorgesehen wird.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, wobei die Einrichtung zum manuellen Drehen einem Vorderrad des Rollstuhls zugeordnet ist, cias sich vor dem Hinterrad des Rollstuhls befindet, dem die Nebenantriebseinrichtung zugeordnet ist.

25. Vorrichlung nach Anspruch 23, wobci die Vorrichtung ferner eine Einrichtung zur Regelung der Antriebsgeschwindigkeit des Rollstuhls umfaßt, die an der genannten Einrichtung zum manuellen Drehen angebracht ist.

26. Vorrichtung nach Aspruch 1, wobei die Vorrichtung erste sind zweite Elektromotoron (150, 152; 200, 202) umfaßt, wobei je ein Motor den genannten ersten und zweiten Radeingriffseinrichtungen (15a, 16a; 204, 201) zugeordnet ist, und wobei die genannte Einrichtung, die dazu dient, die genannten Radeingriffselemente wahlweise in antriebsfähigen Eingriff mit einem Fahrzeugrad zu bringen, eine Einrichtung (140; 230) umfaßt, die dazu dient, die genannten ersten und zweiten Elektromotoren und Antriebselemente schwenkbar anzubringen, und mit einer Griffeinrichtung (162; 210), die fest angebracht ist und mit den genannten ersten und zweiten Elektromotoren und Antriebselementen geschwenkt werden kann, und mit einer wahlweise bedienbaren Griffhalteeinrichtung (170), die den qenannten Griff wahlweise an einer von zwei wählbaren Stellungen hält, und zwar an einer Betriebsstellung, an der sich die genannten Elemente in antriebsfähigem Eingriff mit einem Fahrzeugrad (16; 216) betinden, und an einer antriebsfreien Stellung, an der sich die genannten Elemente nicht im Eingriff mit dem genannten Fahrzeugrad befinden.

27. Nebenantrieb nach Anspruch 1, wobei der Antrieb folgendes umfaßt:

erste und zweite Elektromotoren (200, 202), denen jeweils ein Radeingriffselement (204, 2041 zugeordnet ist;

eine Einrichtung (210), die dazu dient, die Elemente wahlweise in antriebsfähigen Eingriff mit einem Fahrzeugrad (216) zu brinqen, mit einer Rotationsachse zu Antrieb des Fahzzeugsrads in einem Antriebsmodus, und zwar durch Drehen der Antriebselemente um eine Drehachse (212), die parallel zu der Rolationsachse verläuft, wobei der Eingriff des Nebenantriebs mit dem Fahrzeug durch die Entfernung einer Drehachse (230) von einem Befestigungsträger oder einer Buchse (232) gelöst werden kann.

28. Nebenantrieb nach Anspruch 27, wobei der Antrieb eine Einrichtung (239, 236) wniaßl, die dazu dient, den Drebachse wahlweise mit dem Fahrzeug zu verriegeln, wodurch eine Translation der Drehachse vermieden wird, wenn sich die Drehachse an einer ersten Rotationsausrichtung (16C, 16D) befindet, und wenn sich die Drehachse an einer zweiten Rotationsausrichtung (16E) befindet, kann die Drehachse gemeinsam mit dem ersten und zweiten Elektromotor aus dem Eingriff mit dem Fahrzeugrad angehoben werden.

29. Nebenantrieb nach Anspruch 1, wobei der Antrieb folgendes umfaßt:

erste und zweite Elektromotoren, denen jeweils ein Radeingriffselement zugeordnet ist;

eine Einrichtung, die dazu dient, die Elemente wahlweise in antriebsfähigen Eingriff mit einem Fahrzeuqrad zu bringen, das eine Rotationsachse aufweist, die dazu dient, das Fahrzeugrad in einem Antriebsmodus anzutreiben; und eine Einrichtung zur Steuerung der Elektromotoren, so daß keine Antriebsdrehbewegung der Elemente vorgesehen wird, wenn sich das Fahrzeugrad, mit dem sich die Elemente im Eingriff befinden, nicht dreht, wodurch eine unnötige Abnutzung sowie Belastung der Elemente, des Fahrzeugsrads und der Elektromotoren vermieden wird.

Nebenantrieb nach Anspruch 1, wobei die genannten ersten und zweiten Elektromotoren (150, 152), die jeweils eine Antriebswelle (154, 156) aufweisen, und ein Radeingriffselement (158, 160), durch Klemmverbindungen (159, 161) für die genannten Motoren fest: auf einer Tragoberfläche (140) angebracht sind, wobei die genannte Tragoberfläche eine erste Ebene definiert, die parallel zu einer Ebene verläuft, welche die Achsen der genannten ersten und zweiten Radeingriffselemente (Figur 9A) aufweist

31. Nebenantrieb nach Anspruch 1, wobei eine Elektromotor- Antriebswelle (180, Figur 10) und ein erstes Radeingriffselement durch Klemmverbindungen für den Motor an einer Tragoberfläche (140) angebracht sind; und wobei auf der qenannten Tragoberfläche ferner eine Drehwelle ohne Motor angebracht ist, die an einem Ende das genannte zweite Radeingriffselement aufweist, wobei die genannte Tragoberfläche eine Ebene definiert, die parallel zu einer Ebene ist, die die Achsen der genannten ersten und zweiten Radeingriffslemente (Figur 10) aufweist.

32. Nebenantrieb nach Anspruch 30 und 31, wobei die genannte Tragoberfläche (140) mit Langschlitzen (163) ausgebildet ist, die sich in eine zu der Radachse parallele Richtung erstrecken, so daß der Zwischenabstand zwischen den genannten ersten und zweiten Radeingriffselementen verstellbar ist, wobei die genannten Klemmverbindungen an der genannten Tragoberfläche durch Befestigungsschrauben (161) angebracht werden können, die sich durch die genannten Schlitze (Figur 10) erstrecken.

33. Nebenantrieb nach Anspruch 1, wobei die genannten ersten und zweiten Radeingriffselemente (204) fest und drehbar an einem gemeinsamen Träger (206) angebracht sind, der sich in einer Ebene ersteckt, die senkrecht zu der Rotationsachse der genannten Radeingriffselemente (Figuren 11A-15) verläuft.

34. Nebenantrieb nach Anspruch 33, wobei der genannte gemeinsame Träger (206) flexibel ist.

35. Nebenantrieb nach Anspruch 34, wobei der Antrieb eine Keilvorrichtung (120, Figuren 14 und 15) umfaßt, die sch zwischen den ersten und zweiten Motoren (200, 202) erstreckt und auf diese einwirkt, und wobei die Keilvorrichtung zu und von dem flexiblen Träger (206) beweglich istg, um den genannten Träger durch die relative Verschiebung der genannten Motoren zu biegen, und um dadurch die relative Winkelbeziehung zwische den Radeingriffselementen zu verändern sowie deren Druch gegen das Rad (216).

36. Nebenatrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Nebenantrieb eine Motorsteuerungsvorrichtung zum Betrieb des Elektromotors bzw. der Elektromotoren umfaßt, mit einer Vorrichtung, die den Motorbetrieb verhindert, wenn sich die Radeingriffselemente nicht im antriebsfähigen Eingriff mit dem Fahrzeugrad befinden.