AT520703A2 - Faltbares elektrische Rollbrett - Google Patents

Abstract

Ein faltbares, elektrisch angetriebenes Rollbrett mit Allradantrieb, aktiver Allrad-Servolenkung, gefederter Einzelradaufhängung und Differenzial. Das Rollbrett wird nicht durch Gewichtsverlagerung gelenkt, sondern durch aktive Steuerung der vier Räder über eine kabellose, mit gyroskopischen Sensoren ausgestattete Fernbedienung.

Description

Quantum - elektrisches faltbares board für den Alltagsgebrauch 1) Übersicht

Die Erfindung des Quantum e-board zeichnet sich dadurch aus, dass es ein ähnliches Fahrwerk wie ein modernes Auto hat um ein sehr bequemes und sicheres Fahrgefühl zu erzeugen. Diese Eigenschaften sollen es ermöglichen das e-board auch auf schlechter Straße (Unebenheiten, Erhebungen, usw.) oder bei verschiedenen Witterungsbedingungen (nasse Straße, Staub) ohne Probleme verwenden zu können. Die Hauptmerkmale des Quantum e-boards sind:

Allradantrieb mittels jeweils einem Elektromotor vorne und hinten, d.h. alle vier Räder werden mit dem Motor angetrieben oder gebremst

Allradlenkung d.h. die Achse hinten schlägt gegenläufig zur vorderen Achse ein Einzelradaufhängung mit Federung für jedes Rad, Federung ist auf Körpergewicht des Fahrers einstellbar

Differenzial

Gestensteuerung um zu lenken (links und rechts), beschleunigen und zu bremsen

Weiters ist das board, auf dem die Person seitlich steht (ähnlich wie auf einem Skateboard), jeweils an beiden Enden nach oben geknickt (Abbildung 1, vor allem la). Dies hat den Vorteil, dass die Person trotz der großen Räder (11cm Durchmesser) nahe am Boden steht und so ein sichereres Fahrgefühl vermittelt. Weiters steht die Person mit einem Fuß auf der linken ,Rampe' (Abbildung la) und mit dem anderen Fuß auf der rechen ,Rampe' und kann so besser das Körpergewicht beim Beschleunigen oder Bremsen balancieren. Dies wiederum erhöht die Fahrsicherheit.

Das board hat integrierte Kotschützer (Abbildung 2a), die den Reifen komplett abdecken und so wird der Fahrer auch bei nasser Straße nicht nass, denn der Kotschützer hält jeglichen Straßenschmutz vom Fahrer fern. Weiters dient der Kotschützer auch dazu den Schmutz optimal von der Antriebseinheit (Abbildung 2b) fernzuhalten.

Das board hat vier integrierte LED Lichter (Abbildung 2d), jeweils zwei an der Vorder- und zwei an der Hinterseite, um den Fahrer erkennbarer zu machen. Wenn der Fahrer bremst agieren die Rücklichter auch als Bremslichter (wie bei einem Auto), oder wenn der Fahrereine Kurve macht, werden die Lichter als Blinker benutzt.

Das board wird mittels kabelloser batteriebetriebener Gestensteuerung gelenkt, die auf einem Gyrosensor basiert d.h. die Steuerung hat keine Schieberegler, sondern reagiert einzig und alleine auf das dreidimensionale Kippen. Die Fernbedienung ist mittels einer Funkverbindung mit der Steuereinheit am board verbunden. Die Gestensteuerung funktioniert alleine durch das Kippen der Fernbedienung, der in der Größe und Optik einem Kugelschreiben ähnlichsieht. Wir diese nach vorne gekippt, fährt das board an und die Geschwindigkeit wird stufenlos mit der Stärke der Neigung beeinflusst (z.b. 45 Grad Neigung nach vorne heißt 50% Leistung, 90 Grad Neigung nach vorne heißt Vollgas). Wird die Fernbedienung wieder in die Neutralposition gestellt, rollt das board im Leerlauf weiter und wird es während der Vorwärtsbewegung nach hinten gekippt, bremst das board. Gleichzeitig kann die Fernbedienung aber auch nach links oder rechts gekippt werden, wodurch das board in die jeweilige Richtung lenkt. Die Stärke der Neigung bestimmt den Kurvenradius. Die Fernbedienung wird drei Fahrmodi haben: Eco, Tour und Sport. Die jeweiligen Modi werden die Höchstgeschwindigkeit einschränken, als auch die Sensitivität (oder Aggressivität) der Gestenbewegungen. In einem weiteren Schritt ist eine App für Mobiltelefone geplant, wo genauere Einstellungen gemacht werden können.

Das board kann auch zusammenklappt werden (siehe Abbildung 6), womit es die Länge von 900 mm auf 500 mm reduziert und es damit in jede Tasche passt. Die Maße im zusammengeklappten Zustand wurden so gewählt, dass das board im gefaltetem Zustand in ein zugelassenes Handgepäckstück bei Flugreisen passt.

Das board mit allen technischen Eigenschaften als auch die Gestensteuerung sind ,Stand der Technik' und die Ideen in Grundzügen von dem Fahrwerk eines modernen Autos übernommen. Jedoch wurde ein solches Fahrwerk noch nie auf ein elektrisches board angewendet und in einem so kleinen Maße gebaut (Miniatur Differenzial, Mini Stoßdämpfer, Mini Radaufhängung, usw.) welches eine Person bis 100kg aushalten soll. Weiters gibt es kein elektrisches board mit vier Rädern, dass aktiv mit einer Lenkung gesteuert wird und eine Fernsteuerung hat die nur mittels einer Kippbewegung (Geste) gesteuert wird (ohne mechanisches input wie zB. Schieben an einem Schieberegler auf der Fernsteuerung). All diese Komponenten sollen das Fahren des boards so einfach und intuitiv wie möglich machen, damit das baord von jeder Person ohne Vorkenntnisse und sportlichen oder geschicklichen Fähigkeiten im Alltagsgebrauch genutzt werden kann. 3) Technische Detailerklärung la:,Boardknick' auf der vorderen und hinteren Seite mit dem jeweils gleichen Winkel. Diese dient auch als Standposition des Fahrers. lb: Stau Fach für Elektronik und Batterie 2a: Integrierte Kotflügel 2b: Elektromotor mit Antriebsriemen 2c: Vorspannung der Federung zur Einstellung des Fahrergewichtes 2d: LED Licht (integriert im board) 2e: Stoßdämpfer 3a: Klappmechanismus des boards 4a: Differenzial 4b: Lenkung mit Servo Steuerung 5a: Integriertes Antirutsch pad am board 10a: Funktionsdarstellung der Allradlenkung 2) Technische Details und Zeichnungen

Abbildung 1: Seitenansicht

Abbildung 2: Ansicht von vorne und hinten

Abbildung 3: Ansicht seitlich oben, Kippmechanismus

Abbildung 4: Ansicht von unten

Abbildung 5: Ansicht von oben

Abbildung 6 und 7: Ansicht zusammengeklappt

Abbildung 8: Ansicht vorne, Funktion der Einzelradaufhängung und Federweg

Abbildung 9: Differenzial, schrägriss

Abbildung 10: Ansicht unten, Allradlenkung

Claims (1)

1. 4) Patenansprüche Anspruch 1 (Hauptanspruch) Ein elektrischen board, dass eine erwachsene Person darauf seitlich stehend, mit einem batteriebetriebenen elektrischem Antrieb, der vier Räder antreibt, befördern kann, wobei das board nicht mittels Verlagerung des Körpergewichts sondern durch aktive Steuerung der vier Räder über eine Fernbedieung in die gewünschte Fahrtrichtung lenkt. Anspruch 2: Form des boards Das elektrisches board nach Anspruch 1, ist dadurch gekennzeichnet das die Form des boards, jeweils vorne und hinten eine symetrische Erhöhung (Rampe) aufweist (siehe Abbildung 1) worauf die Person steht und an beiden enden des boards es einen integrierten Kotflügeln (siehe 2a) gibt (je einer pro Rad). Anspruch 3: Kippmechanismus Das elektrisches board nach Anspruch 1 und 2 ist gekennzeichnet dass es zusammklappbar ist (siehe Abbildung 6 und 7). Der Klappmechansimus des boards ist so konzipiert dass das board - wie bei einem Türschanier - gefaltet werden kann ohne die zwei Hälften des boardes zu trennen. Im zuammengeklappten Zustand ist das board nur 500 mm lang und an der breitesten Stelle 175 mm breit. Anspruch 4: Einzelradaufhängung mit Federung Das elektrisches board nach Anspruch 1, 2 und 3 ist gekennzeichnet dass es eine Einzelradaufhängung inklusive integrierter Federung (siehe Abbildung 8) auf jedem der vier Räder besitzt, welches jedes Rad unabhängig von dem jeweiligen anderen Rädern federn lässt. Die Federn (2e) können auf das Gewicht des Fahrers eingestellt werden (2c) Anspruch 5: Differenzial Das elektrisches board nach Anspruch 1, 2, 3 und 4 ist gekennzeichnet dass es ein Differenzial (je eines auf der Vorderachse und eines auf der Hinterachse) besitzt, das die Leistung des elektrischen Motors jeweils auf das linke und rechte Rad überträgt und es erlaubt eine enge Kurve zu fahren wobei das Rad auf der inneren Seite der Kurve langsamer läuft als das Rad auf der äusseren Seite der Kurve (gleiches Prinzip wie bei dem Differenzial von einem Auto) und bei Schlupf (z.B. durchrutschen) die Leistung auf das andere Rad verteilt. Anspruch 6: Allradlenkung Das elektrisches board nach Anspruch 1, 2, 3,4 und 5 is gekennzeichnet dass es eine Allradlenkung besitzt die jeweils die beiden hinteren Räder gegenläufig zu den beiden vorderen Rädern steuert und so einen kleineren Wendekreis bei Langsamfahrt erlaubt. Die Allradlenkung wird mittels Servo über eine Fernsteuerung angelenkt. Der Ausschlag der hinteren Lenkung kann auf der App eingestellt werden und ist Geschwindigkeitsabhängig einstellbar. Anspruch 7: Lenkung mittels Gierratensensor Das elektrisches board nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5 und 6 ist gekennzeichnet dass die Fahrtrichtung mittels Gierratensensor gesteuert wird, welcher in dem vorderen Haltegriff eingebaut ist. Bei der Neigung des Haltegriffes in die gewünsche Richtung wird die Allradlenkung (Anspruch 6) angesteuert. Die Sensitiviät der Lenkung wird in der App eingestellt-. Anspruch 8: Haltegriffe zum Anhalten und Steuern Das elektrisches board nach Anspruch 1, 2, 3,4, 5, 6 und 7 ist gekennzeichnet das der Fahrer stehend sich bei jeweils einem Haltegriff vorne und hinten, welcher jeweils mit einem Seil and dem Board verbunden ist, festhält und steuert. Mit dem vorderen Haltegriff (in Fahrtrichtung) lenkt die Person das board in die gewünschte Fahrtrichtung (Anspruch 7), beschleunigt und bremst er es ab. Der hintere Haltegriff ist symetrisch zum vorderen Griff, hat aber nur einen Hebel zum Bremsen (ohne Lenkungsfunktion). Dies gewährt eine vorne und hinten unabhängiges Bremssystem.