DE202012008151U1

DE202012008151U1 - Einrädriges Elektrofahrzeug mit breitem Luftreifen

Info

Publication number: DE202012008151U1
Application number: DE201220008151
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-08-27
Filing date: 2012-08-27
Publication date: 2012-11-29
Anticipated expiration: 2022-08-28

Abstract

Einrädriges Elektrofahrzeug, bei dem zur Kraftübertragung vom Fahrzeug auf das Rad ein Elektromotor verwendet wird, der über eine Antriebselektronik an einen elektrischen Energiespeicher angeschlossen ist und von einer überlagerten Neigungswinkelregelung in Vorwärts und Rückwärtsrichtung automatisch in der Art eines inversen Pendels stabilisiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein breiter Luftreifen vorhanden ist, welcher für eine ausreichende Querstabilität und Lenkfähigkeit sorgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein selbstbalancierendes Elektroeinrad mit geregeltem Elektroantrieb zur Fortbewegung von Personen und Gütern. Bei allen bekannten einrädrigen und einachsigen Elektrofahrzeugen erfolgt die stabile Bewegung in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung durch eine Neigungswinkelregelung in der Art eines inversen Pendels. Es ist nach US 4109741 (Motorized unicycle wheel) bekannt, bei derartigen Fahrzeugen die Querstabilität durch Verbreiterung der Lauffläche des Rades zu verbessern und die Kurvenfahrt durch Anphasen der Außenkanten des Rades zu ermöglichen. Ferner sind nach DE 19814521 Einrad-Trieb- und Lenkwerke für Flurförderfahrzeuge bekannt, die allerdings für den Einsatz in Einrad-Fahrzeugen nicht geeignet sind, da weitere Räder an dem Fahrzeug angebracht sein müssen, um eine stabile Lage und einen sicheren Betrieb zu gewährleisten. Weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten selbstbalancierender Einräder bezüglich Aufbauten und Anwendungen sind nach DE 19820059 A1 , DE 3800476 A1 , US 5701965A , US 4657272A , US 3860264A und US 4568306A bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, ein Elektroeinrad so auszurüsten, dass neben der Längs- und Querstabilität auch eine gute Lenkfähigkeit ohne zusätzliche Regeleinrichtungen und Sensorbausteine gewährleistet ist und dass das einrädrige Fahrzeug nur durch die Gewichtsverlagerung (Körpersprache) des Fahrers gefahren, gebremst und gelenkt werden kann.
Erfindungsgemäß ist zur Lösung der Aufgabe vorgesehen, dass das Elektroeinrad einen breiten, luftgefüllten Gummireifen besitzt, dessen Felge in einer Stützgabel drehend gelagert ist. Bei einer Gewichtsverlagerung seitwärts nach rechts oder links erfolgt eine Verwalkung des breiten Luftreifens, wodurch sich eine ausreichende Lenkfähigkeit des Fahrzeugs erreichen lässt.
Die Lenkung elektrischer Einräder mittels Verwalkung von breiten Luftreifen ist bisher nicht bekannt.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die Stabilisierung des Einrad-Fahrzeugs mit breitem Luftreifen sowohl in Fahrtrichtung als auch seitwärts gegeben ist, sodass das Einrad auch ohne Zutun des Fahrers wie von Geisterhand von alleine stehen kann. Dadurch wird die Benutzung eines Einrad-Fahrzeugs wesentlich vereinfacht und ermöglicht darüber hinaus den Transport von Waren und Gütern.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der gabelförmige Rahmen sowohl als zweiarmige als auch als einarmige Gabel ausgeführt sein kann und darüber hinaus einen Sitz plus Trittflächen erhält, um einen sicheren und bequemen Transport von Personen zu gewährleisten.
Zur universelleren Verwendung der Erfindung kann der für die Längsstabilität zuständige Elektroantrieb sowohl außerhalb am Rahmen angeflanscht werden als auch innerhalb der Radfelge angebracht werden.
Zur weiteren Verringerung der Baugröße ist vorgesehen, dass der Elektromotor innerhalb des Rades auch als direkt antreibender Außenläufermotor ausgeführt sein kann und dadurch den Einsatz eines mechanischen Getriebes überflüssig macht.
Für den unabhängigen, mobilen Betrieb des Einrad-Fahrzeugs ist vorgesehen, dass ein elektrischer Energiespeicher (Akkumulator) oder Energieerzeuger (Brennstoffzelle, Notstromaggregat) auf dem Fahrzeug vorhanden ist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass zur Gewichtseinsparung und für den beschränkten Betrieb direkt am Stromnetz der elektrische Energiespeicher oder Energieerzeuger durch Schleppkabel oder Schleifkontakte ersetzt werden kann.
Die Erfindung wird im Weiteren anhand von 1 näher erläutert.
1 zeigt in einer in Fahrtrichtung weisenden Vorderansicht das erfindungsgemäße Elektrische Einrad-Fahrzeug, bei dem in einem gabelförmigen Rahmen das breite, lüftgefüllte Fahrzeugrad auf einer Welle drehend gelagert angeordnet ist, das über einen in die Felge eingebauten Elektroantrieb plus Neigungswinkelregelung, vorwärts oder rückwärts so angetrieben wird, dass der Gesamtschwerpunkt des Fahrzeugs immer senkrecht über der Radachse gehalten wird. Bringt der Fahrzeugbenutzer durch Gewichtsverlagerung den Schwerpunkt des Einrad-Fahrzeugs etwas aus der Ruhelage, setzt es sich automatisch in Bewegung, um die Regelabweichung auszugleichen. Die Lenkung des Fahrzeugs erfolgt durch eine Gewichtsverlagerung des Fahrers nach rechts oder links und einer damit verbundenen Verwalkung des breiten Luftreifens. Die Bedienung des Fahrzeugs findet ausschließlich über die Körpersprache des Fahrers statt, weshalb zum Fahren, Bremsen und Lenken keinerlei Bedienelemente, wie Schalter, Taster, Potentiometer oder Joystick, erforderlich sind. Der elektrische Energiespeicher ist außerhalb der Felge in einem separaten Behältnis untergebracht. Die Trittflächen dienen dem sicheren Stand des Fahrers und die Sitzgelegenheit der Erhöhung des Fahrkomforts. Ein Schutzblech schützt den Fahrer vor Berührungen mit dem rotierenden Reifen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 4109741 [0001]
DE 19814521 [0001]
DE 19820059 A1 [0001]
DE 3800476 A1 [0001]
US 5701965 A [0001]
US 4657272 A [0001]
US 3860264 A [0001]
US 4568306 A [0001]

Claims

Einrädriges Elektrofahrzeug, bei dem zur Kraftübertragung vom Fahrzeug auf das Rad ein Elektromotor verwendet wird, der über eine Antriebselektronik an einen elektrischen Energiespeicher angeschlossen ist und von einer überlagerten Neigungswinkelregelung in Vorwärts und Rückwärtsrichtung automatisch in der Art eines inversen Pendels stabilisiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein breiter Luftreifen vorhanden ist, welcher für eine ausreichende Querstabilität und Lenkfähigkeit sorgt.
Einrädriges Elektrofahrzeug gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Gewichtsverlagerung des Fahrers nach rechts oder links die Lenkung mittels Verwalkung eines breiten Luftreifens erzielt wird.
Einrädriges Elektrofahrzeug nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Felge des breiten Luftreifens in einer einarmigen oder zweiarmigen Gabelvorrichtung drehend gelagert ist.
Einrädriges Elektrofahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einrad auch ohne einen Fahrer aufrecht stehend bleibt und dass für den Fahrbetrieb keinerlei Bedienelemente erforderlich sind.