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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft ein handgeführtes Fahrzeug mit mindestens drei Rädern, wobei mindestens ein Rad lösbar in einer am Fahrzeug befestigbaren oder befestigten Schwinge anbringbar ist.
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Es ist im Stand der Technik bekannt, dass vornehmlich Kinderwagen mit elektrischen Hilfsantrieben ausgerüstet werden können, um über größere Strecken wie gerade bei Wanderungen eine Erleichterung beim Schieben desselben durch Eigenantrieb zu ermöglichen. In der
DE 10 2007 004 704 A1 ist beispielsweise ein Kinderwagen mit mindestens drei Laufrädern vorgeschlagen, der eine Antriebseinheit, bestehend aus einem Elektromotor mit elektrischem Energiespeicher umfasst, bei dem diese Antriebseinheit ohne Werkzeug vom Grundgestell gelöst und wieder angebracht werden kann. Ein als integraler Bestandteil der Antriebseinheit vorgesehenes zusätzliches Laufrad soll dabei für die Übertragung der elektrischen Antriebsenergie über das zusätzliche Laufrad durch Reibung auf die Fahrbahn sorgen. Die Antriebseinheit kann zum Antrieb des Kinderwagens auf das Fahrbahnniveau des Kinderwagens heruntergelassen werden und damit die elektrisch unterstützte Fortbewegung des Kinderwagens in die Wege leiten. Ebenso kann, wenn die Antriebsunterstützung nicht mehr gewünscht wird, die Antriebseinheit angehoben und damit das Laufrad von der Fahrbahn entfernt werden. Es ist beschrieben, dass diese Antriebseinheit auch als Zusatzausstattung an Kinderwagen angebaut und wieder entfernt werden kann. Die Antriebsenergieübertragung auf die Straße kann nur bei ebenen Fahrbahnoberflächen zufriedenstellend erfolgen, da der Kinderwagen auch ohne Antriebseinheit selbstfahrend ist, und das zusätzliche Laufrad somit nur aufgrund seines Eigengewichts eine Antriebsenergie auf den Untergrund übertragen kann.
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Nachteilig an dem Antrieb des Stands der Technik ist zum einen die relativ große Baugröße und Baugewicht der Antriebseinheit, zum anderen die ungenügende Antriebsübertragung auf einen bevorzugt ebenen Fahrbahnbelag. Insbesondere in unebenen, bergigen Gelände, insbesondere "off-road"-Gelände kann die bekannte Lösung nur eine unbefriedigende Antriebsleistung bereitstellen.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fahrzeug darzustellen, das wie ein Kinderwagen oder ein Gepäckwagen handgeführt betrieben werden kann und das weiterhin als Zusatzausrüstung mit einer elektrisch betriebenen Antriebseinheit ausgerüstet werden kann, die durch eine Integration in das Laufwerk des Fahrzeugs eine befriedigende Antriebsleistung in unebenen und unbefestigten Wegen ermöglichen soll.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, die Antriebseinheit so zu gestalten, dass sie leicht in das Laufwerk des Fahrzeugs zu implementieren ist.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, alle Komponenten in Form einer modularen, aber zugleich integrierten Lösung, die frei wählbar am Fahrzeug angebracht werden kann, bereitzustellen.
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Die vorgenannten Aufgaben werden durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung geht aus von einem handgeführten Fahrzeug mit mindestens drei Rädern, wobei mindestens ein Rad lösbar in einer am Fahrzeug befestigbaren oder befestigten Schwinge anbringbar ist.
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Es wird vorgeschlagen, dass die Schwinge mit mindestens einem Rad mit einem elektrischen Nabenmotor ausrüstbar ist.
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Als handgeführte Fahrzeuge können dabei beispielsweise Kindertransporter wie Kinderwagen, Buggys, Jogging-Trailer, Fahrradanhänger oder Hiking-Sets betrachtet werden, die ausgehend von einem Grundfahrzeug durch Abwandlungen, Austausch von Teilen oder Anbauten für unterschiedliche Anwendungsfälle ausgerüstet werden können. Gerade für den Einsatz in ansteigendem oder gar steilem Gelände kann es vorteilhaft sein, wenn ein ansonsten handgeschobener Kinderwagen oder Trailer zusätzlich Unterstützung durch einen umweltfreundlichen und weitgehend wartungsfreien Elektroantrieb erhalten kann, um so die Körperkräfte des Fahrzeugführers für den Anstieg zu schonen. Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn dieser elektromotorische Antrieb zusätzlich nachrüstbar ist oder nach Gebrauch auch wieder entfernt werden kann, um so beispielsweise Gewicht für den reinen Handschiebebetrieb in ebenem Gelände zu sparen und so einen flexiblen Einsatz des Fahrzeugs zu ermöglichen. In der Sitzschale oder Ladefläche des Fahrzeugs kann beispielsweise eine Isofix- oder vergleichbare Aufnahmevorrichtung zur Aufnahme einer Baby-Liegeschale angeordnet sein, so dass wechselbar mit dem Fahrzeug Lasten transportiert, Kleinkinder oder Erwachsene oder auch nach Befestigung einer Babyschale ein Säugling transportiert werden. Das elektromotorisch nachrüstbar angetriebene Fahrzeug kann auch zur Beförderung behinderter oder verletzter Personen eingesetzt werden.
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Vorteilhafterweise wird nur ein elektrisch unterstütztes Antriebsrad benötigt, sodass beispielsweise bei einem dreirädrigen Fahrzeug, das für nicht-ebenes oder gar schwierigeres Gelände besser geeignet ist als vierrädrige Fahrzeuge, es ausreicht, ein Laufrad, günstigerweise das Vorderrad, das beispielsweise an einer Schwinge, bestehend aus zwei Deichselarmen, angebracht sein kann, gegen ein elektrisch angetriebenes Rad auszutauschen. Auf diese Weise kann die Gefahr, dass das elektrisch angetriebene Rad in unebenem Gelände die Bodenhaftung verliert, zumindest stark heruntergesetzt werden. da das elektrisch angetriebene Rad eine höhere Masse und damit verbesserte Bodenhaftung aufweist.
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Die leichte Austauschbarkeit eines Rades in einer Schwinge gegen ein elektrisch angetriebenes Rad kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass günstigerweise das elektrisch angetriebene Rad mit einem Nabenmotor ausgestattet ist. So kann eine günstige und platzsparende Integration des Antriebsmotors in das Rad erreicht werden, ohne dass eine zusätzliche Komponente für den Antrieb benötigt wird.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann ein Nabenmotor mit einem elektrischen Energiespeicher, einer Ansteuerelektronik und einem Antriebs-Kontrollelement koppelbar und an dem Fahrzeug anordenbar sein. Der elektrische Energiespeicher, der beispielsweise als Li-Ionen-Batterie, die mit einer geeigneten Ladeausrüstung wieder aufladbar ist, ausgeführt sein kann, dient dabei günstigerweise zur Bereitstellung der nötigen Antriebsenergie. Um diese möglichst vorteilhaft einzusetzen, kann diese Energie über eine geeignete Ansteuerelektronik an den Nabenmotor geliefert werden, sodass möglichst verlustarm nur die elektrische Energie eingesetzt wird, die auch bei einer vorgegebenen Geschwindigkeit benötigt wird. Gesteuert werden kann diese gewünschte Geschwindigkeit günstigerweise über ein geeignetes Antriebs- Kontrollelement, das den Geschwindigkeits-Wunsch des Fahrzeugführers der Ansteuerelektronik zur Verarbeitung überliefern kann. Alle diese Komponenten können mit geeigneten Befestigungselementen am Fahrzeug angebracht und auch leicht lösbar befestigt werden. Hierzu eignen sich insbesondere werkzeugfrei lösbare Befestigungselemente wie Klettverbindungen, Rast-, Gummizug oder Schnürverbindungen, wie sie beispielsweise bei der Befestigung von abnehmbaren Fahrradkomponenten bekannt sind.
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Vorteilhafterweise können bei dem handgeführten Fahrzeug zwei Räder an einer Hinterachse und ein Vorderrad als drittes Rad an einer Schwinge angeordnet sein. Eine solche Anordnung weist den Vorteil auf, dass sie sehr stabil auf dem Untergrund stehen und fahren sowie auch besonders leicht geführt werden kann und dass, wenn das elektrisch angetriebene Rad beispielsweise als Vorderrad an einer Schwinge sich befindet, diese besonders leicht zu steuern ist, da das Fahrzeug im Zugbetrieb verwendet wird. Auch kann ein solches Fahrzeug leicht über Stufen oder über Steine im Gelände durch Kippen des Fahrzeugs bei Unterstützung über die Hinterachse bewegt werden.
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Günstigerweise kann das Antriebs-Kontrollelement an einem Handgriff des Fahrzeugs angeordnet sein. Diese Anordnung hat den besonderen Vorteil, dass weitgehend intuitiv der Fahrzeugführer mit der Hand die gewünschte Geschwindigkeit vorwählen kann, und außerdem gleichzeitig das Fahrzeug mit derselben Hand auch gelenkt werden kann. Hierdurch wird des weiteren eine erhöhte Sicherheit bei der Bedienungsführung gewährleistet, da das Kontrollelement vom Fahrzeugführer jederzeit leicht erreichbar ist.
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Besonders günstig kann dabei dieses Antriebs-Kontrollelement als Griffhebel, als Schieberegler oder als Druckknopf ausgebildet sein. Ein Griffhebel weist den Vorteil auf, dass ein ganz ähnliches Antriebs-Kontrollelement in Form eines Gasgriffes z.B. bei Motorrädern oder Motorrollern eingesetzt wird und so von vielen Fahrzeugführern rein intuitiv benutzt werden kann. Auch ein Schieberegler ist vielen Menschen als Kontrollelement vertraut. Ein Schieberegler hat den Vorteil, dass er nicht ständig gedrückt werden muss, um den Antrieb zu gewährleisten, sondern einmal eingestellt, die vorgegebene Geschwindigkeit gehalten wird. Ein analoger Druckknopf dagegen gewährt eine ähnliche Bedienung wie ein Griffhebel, für den Antriebswunsch muss er ständig gedrückt sein, der Weg des Niederdrückens gibt die Geschwindigkeit vor. Denkbar ist aber auch ein digitaler Druckknopf, über den beispielsweise digital vorgegebene Geschwindigkeitsstufen in bestimmten Schritten gewählt und eingestellt werden können.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann das handgeführte Fahrzeug mit einer Sicherheitsvorrichtung versehen sein, die eine unkontrollierte Fortbewegung im bestimmungsgemäßem Betrieb verhindert. Gerade für den Einsatz als Kinderwagen oder Kinderwagenersatz bei sportlichem Einsatz im Gelände ist eine solche Sicherheitsvorrichtung sehr vorteilhaft. Dadurch kann nämlich verhindert werden, dass das Fahrzeug bei Verlust des Kontaktes des Fahrzeugführers zum Fahrzeug, wie es durch Stolpern im Gelände leicht passieren kann, das Fahrzeug von allein weiterfährt und gerade in steilerem Gelände unter Umständen dann auch umstürzen oder gar abstürzen kann. Eine solche Gefahr lässt sich durch eine Sicherheitsvorrichtung wie hier beschrieben, sicher vermeiden.
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Vorteilhafterweise kann dabei die Sicherheitsvorrichtung als selbstrückstellendes Element ausgebildet sein. Beispielsweise, wenn das Antriebs-Kontrollelement als Griffhebel ausgeführt ist, kann dieser durch eine Feder mit Selbstrückstellung ausgeführt sein, sodass er bei Loslassen des Griffes durch den Fahrzeugführer von selbst in die Nullstellung zurückfedert und dabei ein Abschalten des Antriebes über die Ansteuerelektronik bewirkt. Dies erhöht insbesondere in gefährlichem, absturzgefährdeten oder abwegigen Gelände die Fahrzeugsicherheit, da bei Kontrollverlust über das Fahrzeug der Antrieb automatisch abgeschaltet wird. Hierbei ist auch ein aktiver Bremseingriff bei Selbstrückstellung des Kontrollelements denkbar, so das im antriebslosen Zustand zumindest das motorbetriebene Rad, insbesondere alle Räder des Fahrzeugs durch eine Feststellbremse festgelegt werden.
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In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann die Sicherheitsvorrichtung mit einem Näherungssensor ausgerüstet sein. Diese Ausführungsform hat den besonderen Vorteil, dass sie von selbst erkennen kann, ob der Fahrzeugführer noch Kontakt mit dem Fahrzeug aufweist, und bei Feststellen des Kontaktverlustes ein Abschalten des Antriebs bewirken kann. Diese Form der Sicherheitsvorrichtung lässt sich günstigerweise auch mit einer festen Geschwindigkeitsvorwahl über Schieberegler oder Druckknopf kombinieren und hat den ganz besonderen Vorteil, dass keine zusätzliche Kraft für das Niederdrücken eines Federelementes wie bei einem selbstrückstellenden Griffhebel gebraucht wird. Auch kann eine Selbstbremsung des Fahrzeugs durchgeführt werden, wenn der Fahrzeugführer seine Hände nicht an den Führungsgriffen des Fahrzeugs hat.
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Eine weitere günstige Ausführungsform einer Sicherheitsvorrichtung kann ein Betätigungselement in Form eines Bügelgriffs vorsehen. Auch eine solche Vorrichtung kann zuverlässig ein eigenständiges Weiterrollen des Fahrzeugs bei Kontaktverlust des Fahrzeugführers verhindern. Schon bei unbewusstem Öffnen der Hand des Fahrzeugführers kann so ein sicheres Stoppen des Fahrzeugs durch Abschalten des Antriebs und / oder Auslösen einer Zwangsbremsung des Fahrzeugs ausgelöst werden.
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Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann die Sicherheitsvorrichtung in der Art einer Reißleine ausgebildet sein, die bei Überschreiten einer zulässigen Entfernung zwischen einer das Fahrzeug führenden Person und dem Fahrzeug eine Sicherheitsfunktion auslöst. Denkbar ist beispielsweise ein Schlüssel, der in ein Kontaktelement am Fahrzeuggriff gesteckt werden muss, um den Antrieb des Fahrzeugs freizuschalten und der gleichzeitig an einem Band befestigt ist, das der Fahrzeugführer um den Hals trägt oder das am Gürtel befestigt sein kann. Vergrößert sich der Abstand zwischen Fahrzeugführer und Fahrzeug, wird das Band gestrafft und zieht bei größer werdenden Entfernung den Schlüssel aus der Kontaktstelle. Auch dadurch kann der Antrieb zuverlässig abgeschaltet oder eine Feststellbremse aktiviert werden. Dies ermöglicht des weiteren eine Diebstahlsicherung und Fahrzeugidentifikation durch den Fahrzeugführer.
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Vorteilhafterweise kann die Sicherheitsfunktion so ausgeführt sein, dass sie eine Zwangsbremsung des Fahrzeugs auslösen kann. Gerade für den Einsatz in steilerem Gelände bei Bergwanderungen oder anderen langen Anstiegen kann es von großem Vorteil sein, wenn bei Kontaktverlust des Fahrzeugführers zum handgeführten Fahrzeug das Fahrzeug nicht nur den Antrieb abschaltet, sondern zusätzlich auch bremst, da sonst bei Freilauf ein Rückwärtsrollen einsetzen kann und damit sowohl das transportierte Kind, für den Fall eines Kinderwagens, und/oder der Fahrzeugführer durch das eventuell rückwärts rollende Fahrzeug gefährdet werden könnte. Ebenso ist es für diesen Fall von großem Vorteil, wenn eine elektrische Versorgung des Nabenmotors unterbrochen wird, um so den Antrieb ganz abzuschalten oder auch durch Kurzschließen des Antriebsmotors eine zusätzliche Bremsfunktion zu beaufschlagen. Auch ist eine Selbstaufladung des Energiespeichers durch einen generatorischen Betrieb des Antriebsmotors denkbar.
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Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht eine Schwinge mit einem lösbaren Rad vor, das mit einem elektrischen Nabenmotor versehen ist. Diese Schwinge kann in Form zweier Deichselarme ausgeführt sein, um eine sichere und zuverlässige Lagerung des Rades mit Nabenmotor zu gewährleisten. Gerade weil das Rad mit Nabenmotor ein größeres Gewicht und damit auch Trägheitsmoment aufweist, ist es von besonderem Vorteil, eine stabile Anbringung des Rades vorzusehen. Weiter ist eine möglichst große Stabilität günstig, da das Rad angetrieben ist und damit das ganze Gewicht des Fahrzeugs über das antreibende Rad auf die Fahrbahn zu bringen ist. Weiter ist es von besonderem Vorteil, mindestens eine Aufnahme zur Anbringung an einem Fahrradanhänger vorzusehen, da darüber die Schwinge auf einfache und stabile Weise an dem Fahrzeug zu befestigen ist und auch leicht und reproduzierbar wieder zu lösen ist. Für den Fall, dass die Schwinge einfach und werkzeugfrei an einem Fahrzeug zu befestigen und zu lösen ist, kann das Rad auch fest mit der Schwinge verbunden sein. Für den Fall, dass die Schwinge fest an einem Fahrzeug angebracht ist, kann es von großem Vorteil sein, wenn das Rad leicht lösbar an der Schwinge zu montieren ist. Dadurch ist bei Defekten von Nabenmotor und / oder Rad leicht auszutauschen und auf der anderen Seite kann es leicht gegen ein Rad ohne Nabenmotor getauscht werden, wenn das Fahrzeug in reinem Handschiebebetrieb benutzt werden soll und auf diese Weise Gewicht gespart werden kann.
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Günstigerweise wird ein Nachrüstsatz zum Umrüsten eines Fahrradanhängers in ein handgeführtes Fahrzeug vorgesehen, der mindestens aus den Bauteilen Schwinge zum Befestigen an einem handgeführten Fahrzeug mit mindestens drei Rädern, an der Schwinge befestigbares Rad mit einem elektrischen Nabenmotor, elektrischer Energiespeicher, Ansteuerelektronik, und Antriebs- Kontrollelement, das mit dem Nabenmotor koppelbar ist, besteht. Durch Abstimmung der einzelnen Komponenten zu einem geprüften Nachrüstsatz ist gewährleistet, dass die einzelnen Komponenten auch in der gewünschten Weise zusammen funktionieren, die erforderlichen elektrischen und mechanischen Sicherheitsfunktionen aufweisen und auch kostengünstig darzustellen sind. Gerade für den Einsatz eines handgeführten Fahrzeugs als Kinderwagen ist eine zuverlässige und sichere Funktion des nachgerüsteten Fahrzeugs unbedingt von großem Vorteil, wenn nicht sogar unabdingbar. Nur so ist zu gewährleisten, dass entsprechende Sicherheitstests auch zuverlässig bestanden werden.
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Zeichnungen
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Es zeigen beispielhaft:
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1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem ein Fahrradanhänger in ein handgeführtes Fahrzeug umgerüstet ist; in dem Bild sind alle Komponenten eines Nachrüstsatzes wie Schwinge mit Vorderrad, elektrischer Energiespeicher, Ansteuerelektronik und Antriebs- Kontrollelement am Fahrzeug montiert dargestellt;
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2 ein Ausführungsbeispiel einer Schwinge mit montiertem Vorderrad, die an der Aufnahme des Fahrradanhängers nach 1 angebracht ist;
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3 ein Ausführungsbeispiel der Vorderachsenbefestigung eines Vorderrades mit elektrischem Nabenmotor an einer Schwinge nach 1;
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4 ein Ausführungsbeispiel einer an einem Fahrradanhänger angebrachten Schwinge mit montiertem Vorderrad ausgerüstet mit einem elektrischen Nabenmotor und angeschlossenem Verbindungskabel zur Ansteuerung des Nabenmotors;
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5 ein Ausführungsbeispiel eines Nachrüstsatzes zum Betrieb eines Fahrradanhängers als handgeführtes Fahrzeug mit elektrischem Nabenmotor; dargestellt sind eine Schwinge mit montiertem Vorderrad mit Nabenmotor, ein elektrischer Energiespeicher sowie eine Ansteuerelektronik;
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6 ein Ausführungsbeispiel eines Antriebs-Kontrollelements eines Nachrüstsatzes zum Betrieb eines Fahrradanhängers als handgeführtes Fahrzeug mit elektrischem Nabenmotor; dargestellt ist ein Antriebs-Kontrollelement in Form eines Griffhebels, der am Handgriff des Fahrzeugs angebracht ist:
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Ausführungsformen der Erfindung
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In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen.
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1 stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar, bei dem ein dreirädriger Fahrradanhänger, in diesem Beispiel ein Kindertransporter oder Kinderwagen, der aber auch zum Transport sonstiger Güter eingesetzt werden kann, in ein handgeführtes Fahrzeug 10 umgerüstet ist; in dem Bild sind alle Komponenten eines Nachrüstsatzes 30 wie Schwinge 12 mit Vorderrad 14, elektrischer Energiespeicher 22, Ansteuerelektronik 24 und Antriebs-Kontrollelement 26 gezeigt, wie sie am Fahrzeug 10 montiert sind. Die Schwinge 12, die aus zwei stark geschwungenen Deichselarmen aus Aluminium oder Carbon besteht, dient zur festen und / oder werkzeugfrei lösbaren Befestigung des Vorderrades 14 über die Vorderachse 32 an der vorderen Verbindung der beiden Deichselarme. Koaxial zur Vorderachse 32 ist der elektrische Nabenmotor 20 innerhalb des Vorderrades 14 angebracht. Die Schwinge 12 mit Vorderrad 14 ist über die Aufnahme 28 mit dem Fahrzeug 10 fest und zugleich wieder lösbar verbunden. Das weitere Fahrwerk des Fahrzeugs 10 besteht aus der Hinterachse 18 mit den beiden Hinterrädern 16, die mit dem Fahrzeug 10 fest verbunden sind. Des weiteren ist in einem Behälter am hinteren Ende des Fahrzeugs 10 der elektrische Energiespeicher 22 untergebracht. Das Fahrzeug 10, das für den manuellen Schiebebetrieb beispielsweise mit einem Handgriff 36 in Form eines Fahrradlenkers ausgestattet ist, kann über diesen Handgriff 36 auch gelenkt werden. An der rechten Seite des Handgriffs 36 ist eine Feststellbremse 38 angeordnet, die beispielsweise bei deaktivierten Antriebsmotor automatisch aktiviert werden kann. Ebenfalls an diesem Handgriff 36 ist auf der linken Seite des Fahrzeugs ein Antriebs-Kontrollelement 26 in Form eines Drehgriffs zu sehen, worüber wie bei einem Gasgriff eines Motorrads eine Geschwindigkeitsvorwahl für den elektrischen Antrieb vorzunehmen ist.
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In 2 ist ein Beispiel einer Schwinge 12 mit montiertem Vorderrad 14, die an einer Aufnahme 28 des Fahrradanhängers 10 angebracht ist, zu sehen. Die Schwinge 12 kann dabei beispielsweise in die Aufnahme 28 eingeschoben und über 2 Schrauben mit Muttern fest und dauerhaft, aber gleichzeitig auch wieder lösbar, mit dem Fahrzeug 10 verbunden werden. Alternativ kann die Aufnahme 28 eine werkzeugfrei betätigbare Schnellverspannung, beispielsweise eine Rast-, Schnapp- oder Klemmverriegelung aufweisen, die händisch zur Schnellwechselung zwischen einem konventionellen passiven Vorderrad und einem motorbestückten Vorderrad betätigt werden kann. Zu sehen ist ferner die Anbringung der Vorderachse 32 mit Nabenmotor 20 am vorderen Ende der beiden Deichselarme der Schwinge 12.
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3 zeigt ein Beispiel einer Befestigung der Vorderachse 32 eines Vorderrades 14 mit elektrischem Nabenmotor 20 an einer Schwinge 12 im Detail. Die Vorderachse 32, die koaxial durch den Nabenmotor 20 verläuft, wird auf beiden Seiten der Schwinge 12 an den vorderen Enden der beiden Deichselarme der Schwinge 12 mit handelsüblichen Radmuttern fest und zugleich wieder lösbar verbunden. Alternativ kann das Vorderrad 14 durch ein Schnellverspannungssystem, analog wie es bei modernen Sportfahrrädern eingesetzt wird, werkzeugfrei auswechselbar befestigt werden. In 4 ist als ein weiteres Beispiel eine Seitenansicht einer an einem Fahrradanhänger 10 angebrachten Schwinge 12 mit montiertem Vorderrad 14 ausgerüstet mit einem elektrischen Nabenmotor 20 und angeschlossenem Verbindungskabel 34 zur Ansteuerung des Nabenmotors 20 zu sehen. Das Vorderrad 14 ist dabei, wie in 3 beschrieben, über die Vorderachse 32 mit der Schwinge 12 verbunden. In 4 ist zu sehen, wie das Verbindungskabel 34 aus der Achse des Nabenmotors 20 herausgeführt ist und über einen Deichselarm der Schwinge 12 zum Fahrzeug 10 geführt wird. Zur Befestigung des Verbindungskabels 34 während des Fahrbetriebs sind in der 4 handelsübliche Kabelbinder dargestellt. Es können jedoch beispielsweise auch andere Kunststoffbänder wie Klettbänder oder Isolierbänder oder ähnliche wieder lösbare Befestigungsmittel dafür verwendet werden. Es ist auch denkbar, in der Schwinge 12 und der Aufnahme 28 elektrische selbstkontaktierende Verbindungsleitungen vorzusehen, um ein zusätzliches Verbindungskabel 34 zu vermeiden. In dem Verbindungskabel 34 zwischen Radnabenmotor 20 und Ansteuerelektronik 24 kann zumindest ein, insbesondere mehrere Steckverbindungen 40 vorgesehen sein, um die auswechselbare Montage bzw. Nachrüstung des Fahrzeugs zu erleichtern, da das Verbindungskabel 34 bei der Montage getrennt werden kann.
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5 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Nachrüstsatzes 30 zum Betrieb eines Fahrradanhängers als handgeführtes Fahrzeug 10 mit elektrischem Nabenmotor 20; dargestellt sind eine Schwinge 12 mit montiertem Vorderrad 14 mit Nabenmotor 20, ein elektrischer Energiespeicher 22 sowie eine Ansteuerelektronik 24. Das Vorderrad 14 ist in der 5 bereits fest in der Schwinge 12 montiert dargestellt; es kann jedoch auch über die Radmuttern, die in 3 zu sehen sind, leicht von der Schwinge 12 gelöst werden. Die beiden elektrischen Komponenten, Energiespeicher 22 und Ansteuerelektronik 24 sind als separate Komponenten dargestellt, die im Betrieb in einem Aufbewahrungsbehälter, wie in 1 dargestellt, am hinteren Ende des Fahrzeugs 10 mitgeführt werden können. Zur Herstellung eines funktionellen Betriebs können die verschiedenen elektrischen Komponenten wie Nabenmotor 20, Energiespeicher 22, Ansteuerelektronik 24 sowie Antriebs-Kontrollelement 26 über ein mitgeliefertes Verbindungskabel 34, dass durch einen Steckverbinder 40 trennbar ist, elektrisch verbunden werden. Die Ansteuerelektronik 24 kann aus der DC-Gleichspannung des Energiespeichers 22 eine PWM-modulierte Betriebsspannung (Pulsweitenmodulation) oder andersartig leistungsgesteuerte Betriebsspannung für den Radnabenmotor 20, insbesondere einem bürstenlosen Motor bereitstellen. Eine generatorische Energie des Nabenmotors 20 kann zur Aufladung des Energiespeichers 22 beispielsweise bei einer Bergabfahrt genutzt werden. Die Steuerung der Leistungsabgabe der Ansteuerelektronik 24 kann durch digitale oder analoge Steuersignale des Kontrollelements 26, insbesondere durch ein in der Fahrzeugindustrie bekanntes CAN-Bussteuerungsprotokoll erfolgen. Das Kontrollelement 26 kann mittels Kabelverbindung oder drahtlos, insbesondere über eine Funkverbindung mit der Ansteuerelektronik 24 zur Weitergabe von Steuerbefehlen, aber auch zur Ausgabe von Betriebsparametern wie Ladezustand des Energiespeichers, abgegebenen Antriebsleistung etc. in Verbindung stehen.
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In 6 ist ein Beispiel eines Antriebs-Kontrollelements 26 eines Nachrüstsatzes 30 zum Betrieb eines Fahrradanhängers als handgeführtes Fahrzeug 10 mit elektrischem Nabenmotor 20 gezeigt. Dargestellt ist hier ein Antriebs-Kontrollelement 26 in Form eines Drehverstellers, der am linken Handgriff 36 des Fahrzeugs 10 angebracht ist. Der Drehversteller kann beispielsweise in Form eines handelsüblichen Gasgriffes eines Motorrades ausgeführt sein und kann je nach Weg des Niederdrückens des Verstellers den Geschwindigkeitswunsch des Fahrzeugführers an die Ansteuerelektronik 24 vermitteln, die daraufhin den Nabenmotor 20 mit der nötigen elektrischen Energie beaufschlagt und so für die elektrische Antriebsunterstützung in der gewünschten Geschwindigkeit sorgt. Der Drehversteller kann als Sicherheitsvorrichtung mit Selbstrückstellung versehen sein, sodass bei Loslassen des Drehversteller die Antriebsenergie für das Fahrzeug 10 vom Nabenmotor 20 abgeschaltet und / oder das Fahrzeug 10 sogar selbsttätig zwangsgebremst wird. Ebenso ist denkbar, die Sicherheitsvorrichtung als Näherungssensor, der die Nähe des Fahrzeugführers zum Fahrzeug 10 misst, als Bügelgriff, der auch bei Loslassen durch den Fahrzeugführer den Antrieb abschaltet, oder als Reißleine, bei der bei Entfernen des Fahrzeugführers vom Fahrzeug 10 ein Schlüssel aus einem Kontaktelement gezogen wird, auszuführen.
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Denkbar sind als Antriebs-Kontrollelement jedoch beispielsweise auch Schieberegler, Hebelregler oder ein Druckknopf, wobei ein Druckknopf sowohl zur analogen Geschwindigkeitsvorwahl über den Weg des Niederdrückens oder zur digitalen Geschwindigkeitsvorwahl über fest eingestellte Geschwindigkeitsstufen einsetzbar sein kann. Auch eine fernbedienbare Geschwindigkeitseinstellung mittels einer Funkfernbedienung ist denkbar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007004704 A1 [0002]
