DE102004033820A1

DE102004033820A1 - Schmales Ein-Personen-Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102004033820A1
Application number: DE102004033820A
Authority: DE
Inventors: Ortwin Heckl
Original assignee: Individual
Current assignee: Heckl Ortwin De
Priority date: 2004-04-22
Filing date: 2004-07-13
Publication date: 2005-11-17
Anticipated expiration: 2024-07-14
Also published as: DE102004033820B4

Abstract

Schmales Ein-Personen-Kraftfahrzeug, das etwa die gleiche Höhe und gleichen Sitz- und Fahrkomfort wie ein gutes Mittelklasse-Personenauto aufweist, jedoch nur halb so breit ist. Das Fahrzeug kann auf der Stelle drehen, Treppen fahren und sich wie ein Motorrad in die Kurve legen. DOLLAR A Abgesehen von einem kleinen einziehbaren Hilfsrad (e) fährt es nicht auf Rädern, sondern bewegt sich innerhalb zweier Felgenräder (d). Mit dem Hilfsrad fährt es als "Dreirad", ohne dieses sozusagen auf einer "Achse". DOLLAR A Das Fahrzeug besteht aus drei völlig separaten in sich geschlossenen Körpern und die Führung und Lagerung der Felgenräder (d) befindet sich nicht auf dem Fahrzeugrumpf (Hauptanspruch). DOLLAR A Die beiden Felgenradkästen (c), die den gesamten Fahrmechanismus incl. Motor enthalten, sind mit dem Fahrzeugrumpf (a = schmaler Teil, b = breiter Teil) schnell verschiebbar verbunden und nur unten nahe der Fahrbahn offen. Durch gegensätzliches Verschieben von "c" legt sich das Fahrzeug zur Seite; es ist also seitlich trimmbar. Eine Längs-Trimmung bzw. -Stabilisierung ist möglich durch einen in Längsrichtung schnell verschiebbaren Innenboden (g) auf dem Fahrersitz (f) u. a. unbeweglich montiert, die Pedale jedoch verstellbar sind. DOLLAR A Die Energie wird vom Rumpf an die Felgenkästen als elektrischer Strom oder Hydraulikdruck geliefert. Elektromotoren, Hydraulikmotoren oder Elektromagnetantrieb treiben die Felgenräder innerhalb "c" an. Die Steuerung erfolgt mit einem kleinen Hebel über hochpräzise ...

Description

Im Berufsverkehr sind täglich Millionen Autos unterwegs in denen nur eine Person sitzt. Dies stellt eine enorme Platzvergeudung dar und ist Ursache verstopfter Strassen und Parkplätze. Ein verkehrstaugliches, für Massenherstellung und normalen praktischen Gebrauch geeignetes geschlossenes Ein-Personen Kraftfahrzeug, welches tatsächlich nur die halbe Breite eines normalen Autos hat und dabei aber genauso hoch ist und so bequem wie ein normaler Mittelklassewagen gibt es meines Wissens aber leider nicht. Das Hauptproblem daran ist, dass so ein Fahrzeug nicht kurfenstabil ist.
Durch vorliegende Erfindung wurde dieses Problem auf folgende Weise gelöst:
Das Fahrzeug steht nicht auf Rädern, sondern befindet sich innerhalb zweier Felgenräder ( Felgenrad = Rad ohne Speichen, ohne Nabe und ohne Achse ) und kann aufgrund seiner Bauweise sich wie ein Motorrad in die Kurfe legen, also seitlich gebeugt werden.
Da ein sich drehendes Rad in axialer Richtung eine grosse Trägheit besitzt, die um so grösser ist je schneller es sich dreht, je schwerer seine Peripherie und je grösser sein Durchmesser ist, wird dadurch schon ohne eine Seitenbeugung eine relativ grosse Stabilität erreicht, die vor allem auch in Längsrichtung notwendig ist, wenn nur auf diesen beiden Felgenrädern, also sozusagen auf einer Achse gefahren wird. Für letzteres muss der Gesamtschwerpunkt des Fahrzeugs weit unterhalb der Radmitte, also der fiktiven Achse liegen was bei diesen grossen Felgenrädern sowieso der Fall ist.
Nun ist die Idee, ein Fahrzeug nicht auf sondern in Räder zu bauen nicht neu, und es gibt seit langem hunderte Patente hierzu. Ihnen allen ist gemeinsam, dass sich die Rollen über die sich die Felgenräder bewegen direkt auf dem Fahrzeug befinden. Dadurch ist sowohl ein seitliches Beugen bei einem geschlossenen Fahrzeug, als auch eine Federung nicht möglich. Daher sind solche Fahrzeuge auch wohl nie gebaut worden.
Bei der vorliegenden Erfindung wurde das Fahrzeug in drei völlig separate, in sich geschlossene Körper aufgeteilt und zwar in einen Zentralkörper oder Fahrzeugrumpf und in zwei Felgenradkästen. Sieht man von einem oder zwei kleinen Hilfsräder ab, hat der Zentralkörper keinerlei Fahrwerksteile und ist rundum geschlossen.
Er beinhaltet den Fahrer, die Steuerelemente und üblichen Einrichtungen eines Autos und die Kraftquelle. Letzteres kann eine Batterie, Brennstoffzellen oder ein Verbrennungsmotor zur Erzeugung von Strom oder hydraulischem Druck sein.
Die Felgenradkästen stellen einen mehr oder weniger ringförmigen Körper dar, der nur im unteren Bereich d.h. in Fahrbahnnähe ein Stück soweit offen ist, dass der äussere Teil des Felgenrades mit dem Reifen herausschaut und auf der Fahrbahn aufliegt. Dieser äussere Felgenteil ist auch im inneren des Felgenradkastens vom inneren Felgenteil, den Rollen, Magnetführungen, Bremsen, Motor und anderen Fahrwerksteilen die der Felgenradkasten enthält, durch eine spezielle Konstruktion getrennt. Der innere Teil wird durch eine Einrichtung saubergehalten; mehr dazu bei Konstruktionshinweise. Der Antrieb des Felgenrades erfolgt durch einen Hydraulikmotor, einen Elektromotor oder elektromagnetisch, die ihre Energie über bewegliches Kabel oder Druckschlauch vom Zentralkörper beziehen. Die beiden Felgenradkästen sind so dicht wie möglich mit dem Zentralkörper vertikal verschiebbar verbunden. Durch gegensätzliches Verschieben legt sich das ganze Fahrzeug zur Seite d.h. es ist seitlich trimmbar. Zur besseren Platzausnutzung kann der Zentralkörper mit seinem wesentlichen Teil im Seitenbereich durch die Felgenradkästen hindurchreichen. (4) Falls notwendig haben die Felgenradkästen im hinteren Bereich und möglichst weit unten eine Ausbuchtung auf der Fahrzeuginnenseite um darin Motor und anderes unterzubringen. Der Zentralkörper hat hier dann eine entsprechende vertikale Einbuchtungsrinne in der diese Ausbuchtung auf- und abgeht. Im hinteren Bereich stört dies wenig, sonst aber müssen die Felgenradkästen so dünn und schmal wie möglich sein, vor allem im vorderen und mittleren Bereich, damit bei minimaler Fahrzeugbreite ein normalgrosser bequemer Sitz platz hat. Die Reifen des Fahrzeugs müssen daher so schmal wie möglich sein; durch die lange Auflagefläche aufgrund der grossen Radien wird dies wieder kompensiert. Der ca 1,5 m grosse Durchmesser der Felgenräder bewirkt nicht nur eine grosse Laufruhe und ermöglicht das Fahren über grössere Hindernisse, sondern macht vor allem das problemlose Fahren von jeder normalen Treppe möglich. Bei einer voraussichtlichen Gesamtbreite des Fahrzeugs von etwa 80 bis 95 cm – je nach Modell – kann das Fahrzeug im Keller abgestellt werden wenn Gartentüre, Kellertreppe und Türe mindestens 110 bis 120 cm breit sind.
Abgesehen von einer richtigen Dreiradversion, die immer auf drei Rädern fährt und einige Unterschiede aufweist und auf die hier nicht weiter eingegangen werden soll, fährt das Fahrzeug also sozusagen auf einer Achse. Hierzu ist nicht nur notwendig dass der Schwerpunkt unter dieser Fiktiven Achse liegt wie bereits angedeutet wurde, sondern es ist auch eine Längstrimmung des Fahrzeugs notwendig. Für scharfes Bremsen, bestimmte Fahrsituationen und bei unruhigem Fahren sowie einigen möglichen Notsituationen ist auch noch ein vorderes mittiges kleines Hilfsrad notwendig, das auf die Fahrbahn ausgefahren werden kann aber immer so weit aus dem Fahrzeug unten herausschaut, dass beim plötzlichen nach-vorne-kippen das Fahrzeug darauf zu stehen kommt. Zum Abstellen des Fahrzeugs ist ausserdem unter dem Heck noch ein ausklappbarer Bügel notwendig, der von innen durch einen handbremsartigen Hebel betätigt werden kann. Damit der Fahrer wie bei einem Auto seitlich einsteigen kann muss nämlich beim Ein- und Aussteigen die Längstrimmung des Fahrzeugs ganz nach hinten gefahren werden. Ohne den Bügel würde das Fahrzeug dabei nach hinten kippen. Der Bügel ist nicht notwendig bei Modellen, die auch ein hinteres Hilfsrad besitzen. Letzteres ist für sehr rasantes Anfahren notwendig, also für Sport und Luxusmodelle. Die Längstrimmung des Fahrzeugs wird dadurch möglich gemacht, dass es einen in Längsrichtung schnell verschiebbaren Innenboden besitzt auf dem der Fahrersitz und evtl. auch Tank, Batterie oder Motor fest und unverrückbar montiert sind. verstellbar ist lediglich die Rückenlehne und die daran befestigten Armlehnen, auf denen die Steuer- und Bedienungselemente untergebracht sind ausser Gas und Bremse. Letztere sind auf dem beweglichen Innenboden verstellbar untergebracht. Es wird also nicht der Sitz zu den Pedalen, sondern die Pedale zum Sitz verstellt. Ein Lenkrad existiert nicht. Gesteuert wird mit einem kleinen Hebel mittels hochpräziser Bremsen; hierzu genaueres bei den Konstruktionshinweisen.
Der Fahrer hat beide Unterarme auf den breiten Lehnen aufliegen die deshalb in Höhe und Länge genau verstellbar sein müssen.
Mit der Steuerhand wird der Steuerhebel umfasst, mit der anderen Hand können Längs- und Seitentrimmung, diverse Schalter und das Hilfsrad bedient werden. Das Fahrzeug besitzt eine elektronische Steuereinheit, die bei Ausfahren des vorderen Hilfsrades sofort die Längstrimmung nach vorne fährt, damit dieses etwas belastet wird und nicht auf und ab hüpft. Durch einen Fliehkraftsensor wird beim Kurfenfahren automatisch die Seitentrimmung solange gefahren bis keine Fliehkraft mehr spürbar ist, d.h. bis die dem Kurfenradius und der Geschwindigkeit entsprechende Schräglage des Fahrzeugs erreicht ist. Nach einiger Übung wird man ein Gefühl für die richtige Schräglage bekommen und für sportliches Fahren die Seitentrimmung per Hand steuern und zeitgleich mit dem Einlenken das Fahrzeug beugen wie beim Motorradfahren. Die Automatik dagegen hinkt immer einige Sekundenbruchteile hinterher, da sie erst reagiert wenn bereits Fliehkraft spürbar ist. Der sportliche Fahrer hält daher normalerweise sowohl Steuerhebel als auch den Seitentrimmhebel in der Hand; letzterer muss beim loslassen in die Automatikstellung zurückgehen.
Damit das Fahrzeug bei eingezogenem Hilfsrad horizontal oder genauer gesagt parallel zur Strasse gehalten wird muss die Längstrimmung automatisch durch einen unter dem Fahrzeugende angebrachten Abstandsmesser ständig gesteuert werden. Die Längstrimmung muss aber auch per Hand schaltbar sein um das Fahrzeug beim Oberfahren grösserer Hindernisse und bei Anfahren einer Treppe vorne hochzuheben. Beim Drehen auf der Stelle oder engem Rangieren muss daher auch nicht unbedingt das Hilfsrad eingezogen werden, sondern man hebt das Fahrzeug kurzfristig vorne einige cm an. Eine weitere Automatik dient der Sicherheit bei starkem Wind bzw. Sturm. Ein Motorradfahrer legt sich automatisch schräg gegen den Wind um nicht umzufallen, anders aber wenn man in einem geschlossenen Fahrzeug sitzt. Wegen der grossen Seitenfläche ist ein Kippen bei starkem Sturm durchaus möglich. Durch Drucksensoren an der Fahrzeugfederung wird bei Überschreiten einer zu grossen Druckdifferenz zwischen den beiden Fahrzeugseiten ebenfalls die Seitentrimmung automatisch aktiviert und ein Warnsignal gegeben. Auch in der Kurfe ertönt ein Warnsignal, wenn bei maximaler Seitenneigung immer noch Zentrifugalkräfte existieren.
Mit den heutigen Möglichkeiten in der Elektronik dürfte es kein Problem sein diese ganzen Automatismen in einer Steuerungseinheit bzw. einem speziellen Chip unterzubringen. Dies ist um so einfacher, wenn sowohl Seiten- als auch Längstrimmung mit Spindelwellen getätigt werden, die durch kleine Hochgeschwindigkeitsschrittmotoren angetrieben werden.
Bei einer entsprechenden Steuereinstellung muss es natürlich auch möglich sein, das Fahrzeug hoch oder niedrig zu stellen, wenn die Seitentrimmung anstatt gegensätzlich, gleichlaufend rauf oder runtergefahren wird. Da es ausserdem bei maximaler Seitenneigung an einem steilen Hang entlang fahren kann ohne zu kippen wird es für Jäger und Förster interessant. Für hohe Autobahngeschwindigkeiten dagegen wird es voraussichtlich nicht geeignet sein; es soll aber ja auch nicht das Auto ersetzen, sondern den enormen täglichen Stau im Berufsverkehr und die Parkplatznot lindern.
Wie aus der Beschreibung hervorgeht, kann das Fahrzeug auch ganz als Dreirad gefahren werden. Bei einer speziellen Dreiradversion jedoch ergeben sich folgende Änderungen:
Ein stabileres, grösseres und entsprechend härter gefedertes vorderes Rad, anstelle des Hilfsrades, wäre nicht einziehbar und müsste einen wesentlich grösseren Kurvenausschlag haben, was den Fussraum beengt oder das Fahrzeug nach vorne verlängert.
Man könnte mit dem Vorderrad lenken und evtl. auch damit antreiben, vorausgesetzt man verschiebt den Schwerpunkt wesentlich mehr nach vorne. Dadurch wird aber ein Einsteigen von der Seite evtl. unmöglich und muss unbequem von der Frontseite erfolgen.
Innerhalb des Fahrzeugsysthems dieser Erfindung gibt es noch eine Reihe anderer Möglichkeiten z.B. Für Sport- und Funmodelle (10) So genügen z.B. bei aussenliegendem Fussraum und engem Abstand der Felgenradkästen geringe Höhenverschiebungen um das Vehikel seitlich zu neigen. Dies kann dann mit einfachen Gelenkstangen erfolgen und der Antrieb kann mechanisch vom Zentralkörper übertragen werden. Bei extrem niedrigem Schwerpunkt, also ganz tiefem Sitz, kann auf eine Seitentrimmung verzichtet werden, da die stabilisierende Wirkung der Felgenräder ausreicht.
All diese Fahrzeuge könnte man als "Imradfahrzeuge" bzw. als "Imrad" bezeichnen. Unerlässlich jedoch ist, dass Felgenräder und deren Führung und Lagerung in geschlossenen, separaten Felgenkästen untergebracht sind. Bei unserem funkgesteuertem Versuchsmodell, das im Masstab 1:5 gebaut wurde und zwar aufgrund der zu erwartenden Masse von ca 220:85:150 cm war das Fahrzeug hinter der Fiktiven Achse zu kurz. Die beiliegenden Zeichnungen geben ziemlich genau dieses Modell wieder. Voraussichtlich muss von einer Mindestlänge van 250 cm ausgegangen werden. Das Gewicht konnte im Verhältnis des zu erwartenden zwar in etwa eingehalten werden, nicht aber seine Längenverteilung; ausserdem sind mir diesbezüglich auch keine Werte bekannt die man vermuten könnte. Das Modell hat selbstverständlich ein total anderes Innenleben und nicht alle aufgeführten Automatismen wie ein wirkliches Fahrzeug. Es sollten damit nur die grundsätzlich möglichen angeführten Fahreigenschaften geprüft werden.
Nach der bisherigen Beschreibung müsste es möglich sein, ein derartiges Fahrzeug zu bauen. Es gibt aber eine Menge "unsichtbarer" technischer Details und Probleme, die beachtet und gelöst werden müssen. Deshalb noch die folgenden
Konstruktionshinweise
Neben einem möglichst tiefem Schwerpunkt ist es wichtig, dass möglichst viel Gewicht möglichst dicht an der fiktiven Felgenradachse liegt. Der Fahrersitz wird wahrscheinlich dicht vor oder teilweise auf die "Achse" zu stehen kommen; bei hinterem Trimmstand. Ideal wäre ein Batteriebetrieb, da hierbei ein grosses Gewicht ganz unten die gesamte schmale Fahrzeugbreite (a) ausfüllen und man auch noch den Raum unter dem Sitz nutzen würde der ja keinerlei Verstellmechanismen besitzt. Logisch ist auch, dass die Felgenradkästen (c) unter der Gürtellinie besonders stabil und schwer, oberhalb jedoch so leicht wie möglich sind. Was den Rumpf anbelangt ist ausserdem wesentlich, dass das Fahrzeug um so sicherer fährt und um so weniger windanfällig ist was die Steuerung anbelangt, je weniger Fläche im Bug und Heck über den Felgenradkasten hinausstehen. Das Hilfsrad, das nur für kurze Momente beim scharfen Bremsen Druck aushalten muss, sonst aber im ausgefahrenen Zustand nur minimal belastet wird muss daher eine sehr weiche Federung haben. Dadurch wird bei Ausfahren während der Fahrt kein zu starker Schlag verspürt. Sein Reifenprotektor muss auf starken Abrieb, nicht aber auf Hitze und dauerndes Durchwalken konstruiert sein; ähnlich Flugzeugreifen. Im eingefahrenen Zustand muss jedoch noch eine zusätzliche harte Feder mit kurzem Federweg vorhanden sein.
Der Nachlauf bzw. Ausschlag des Hilfsrades kann sehr klein sein womit Platz im Fussraum und damit Fahrzeuglänge gespart wird. Werden bei ausgefahrenem Hilfsrad engere Kurfen gefahren als sein Aufschlag zulässt, so zieht man es eben ein oder hebt mit Längstrimmung kurz vorne hoch. Aus Sicherheitsgründen soll das Hilfsrad im eingefahrenen Zustand starr, also unlenkbar sein; auf dem Steuerhebel obenauf soll durch einen mit dem Daumen bedienbaren Notknopf diese Sperre aufgehoben werden können.
Der technisch schwierigste Teil liegt im Felgenkasten. Letzterer sollte im vorderen Bereich so klein und dünn wie möglich sein weil er Sicht verdeckt und weil beim stärkeren Beschleunigen und erst recht beim Fahren mit ausgefahrenem Hilfsrad der Fahrer nicht mehr ganz im breiten Rumpfteil (b) sitzt. Umgekehrt aber sollten die Rollen so gross wie möglich sein, denn ihre enorme hohe Geschwindigkeit bedeutet Erhitzung, Abnützung, Energieverlust und Anfälligkeit. Der Rollendurchmesser wird bei gleichem Platzverbrauch grösser, wenn das Felgenrad nicht in der Rolle, sondern die Rolle im Felgenrad (i) läuft. (5). Mit diesem Systhem müsste sich bei geeigneter Materialkombination von Felge-Rolle nach Meinung von hierfür zuständigen Fachleuten das Problem in den vorgegebenen Abmessungen lösen lassen. Jedoch ist die Seitenreibung der Rollen und damit der Abrieb und Energieverlust wegen der grossen Differenz der Radien enorm. Ein reibungsfreier Ablauf -ausgenommen die minimale Rollreibungist nur durch ein doppeltes Rollensysthem möglich (k und s /9). Die nur winzigen Seitenrollen (s) bekommen dabei eine derart hohe Geschwindigkeit, dass an der Machbarkeit gezweifelt werden muss. Infrage käme noch ein alternatives Rollensysthem (11), wobei beide Systheme glatte Laufflächen haben und damit keine Seitenreibung existiert, jedoch sowohl Seitenrollen (t) als auch die radialen Rollen (u) nicht im Felgenkasten sondern im Felgenrad von der einen und anderen Seite wirken. Dies wäre das perfekteste Systhem jedoch mit dem Nachteil, dass das Felgenrad rundherum mit diesen Rollen bestückt sein muss, während im anderen Fall im unteren Teil des Felgenkastens mehr, oben dagegen nur zwei Rollen notwendig sind.
Die beste Lösung des Problems der Lagerung und Führung der Felgenräder wäre zweifelsohne die der elektromagnetischen Methode ähnlich dem Systhem der Münchener Magnetschwebebahn. In 7+8 ist dies angedeutet wobei der Magnet q das Fahrzeug hebt bzw. radial führt oder "lagert" und die Seitenmagnete p die axiale Führung besorgen. Im unteren Felgenkastenbereich müssten wesentlich mehr, in der oberen Hälfte nur wenige Magnete untergebracht werden.
Ob dies in der Praxis machbar ist dürfte, nach Expertenaussagen, kein technisches, aber vielleicht ein Kosten- und Energieproblem sein. Da sich sowohl der Antrieb wie das Bremsen mit dem gleichen Systhem durchführen lassen wird auf der anderen Seite wieder einiges eingespart; ebenso natürlich auch etwas an Energie durch reibungsfreies Schweben.
Ein weiteres Problem im Felgenkasten ist, dass bei ca 150 cm Raddurchmesser ein völliges Abdichten wegen der hohen Geschwindigkeit nicht möglich sein dürfte. Da deshalb auch wohl nur ein Trockenlauf der Felgenführung infrage kommt, ist eine absolute Sauberkeit und Staubfreiheit im inneren Teil des Felgenkastens absolute Notwendigkeit. Man wird entsprechende Profile entwickeln müssen um zu gewährleisten, dass der durch die Zentrifugalkraft nach aussen getriebene Schmutz in Richtung Reifen und äusserem Felgenradkastenteil abwandern kann, und dass beim Stand bei nassen Reifen von oben kein Wasser hinein läuft. Auf der Felgenlauffläche bzw. Rollfläche könnte im hinteren geräumigen Teil des Felgenradkastens ein Absaugrohr tätig sein und ausserdem ein durch optischen Sensor gesteuerter Putzer, der bei Bedarf aus Millimeterabstand von einem Magneten blitzschnell kurzfristig auf die Felge gedrückt wird; dabei müssen beide Fahrzeugseiten gleichzeitig synkron bedient werden um Steuereffekte zu vermeiden. Die wirksamste Lösung jedoch ist, wenn man durch ein kleines Gebläse durch einen Luftfilter im inneren Felgenkasten einen schwachen Oberdruck aufrecht hält. Durch den an der "Dichtung" verbleibenden Millimeterschlitz strömt dann ständig Luft aus und verhindert einen Staub- und Dreckeintritt. Für den Antrieb sowie für das Bremsen und Steuerbremsen muss wegen des grossen Radius relativ wenig Kraft aufgewendet werden, dafür natürlich hohe Antriebsdrehzahl. Dies erleichtert wesentlich ein exaktes Bremsen mit herkömmlichen Reibungsbremsen (h-5). Man kann jetzt jedoch noch nicht beurteilen, ob diese genug Sicherheit bieten. Eine ausnahmsweise fehlerhafte, also ungleiche Bremsung hätte jedoch nur dann schlimme Folgen, wenn sie Blötzlich erfolgt. Dabei ist aber auch das eingezogene Hilfsrad in Sekundenbruchteilen am Boden weil bei jeder plötzlichen Bremsung das Fahrzeug sich zunächst nach vorne neigt. Deshalb die erwähnte Notwendigkeit dass das eingezogene Hilfsrad starr sein muss. Bei der Verwendung von elektromagnetischem Antrieb kann mit diesem gebremst werden, was die exakteste Bremsform darstellen wird. Eine andere mögliche Bremse mit exakt gleicher Bremswirkung auf beiden Seiten wäre folgende: eine mehrteilige kleine Membran- oder Kolbenluftpumpe würde mit einem griffiger Rad auf dem griffigen Antriebsteil der Felge angetrieben, jedoch nur dann, wenn es durch den Bremsdruck einer üblichen hydraulischen Bremsanlage auf die Felge gedrückt wird wobei gleichzeitig ein Federventil mit dem gleichen Druck belastet wird, das den Luftaustritt erschwert oder bei vollem Druch schliesslich verhindert und dadurch nach wenigen Pumpvorgängen blockiert. Bei vollem Durchtreten der Bremse wäre das ca nach einer viertel Umdrehung des Felgenrades.
Bezüglich der magnetischen Lagerung muss noch vermerkt werden, dass auch hierbei ein Rollensysthem notwendig ist, nämlich für den Stand, also wenn der Strom abgeschaltet wird und für einen – kaum eintretenden – Notfall des Stromausfalles während der Fahrt. Diese Rollen können winzig sein und nur sehr wenige, da sie im Stand oder bei langsamen Schieben überhaupt nicht beansprucht werden und in einem Notfall während der Fahrt nur die wenigen Sekunden unbeschadet überstehen müssen bis das Fahrzeug zum Stehen kommt. Diese Rollen müssen einige Millimeter verschiebbar sein, beim Einschalten des elektrischen Stromes von der Felge abrücken, beim Ausschalten wieder an die Felge geschoben werden.
Für den Bau eines Prototyps müssen zunächst die ganzen Masse, Gewichtsverteilung und Abstandsverhältnisse in Längsrichtung des Fahrzeugs ausprobiert werden, da wie schon gesagt sich die Modellversuche nicht in diesem Teil vergleichen lassen. Man wird daher keinen verschiebbaren Innenboden verwenden, sondern zunächst mit einem schnell verschiebbaren flachen Ballastgewicht arbeiten, das unter dem Sitz und ein Stück davor verschoben wird.
Bei der Seitentrimmung gibt es keine technischen Probleme, es ist aber Voraussetzung, dass beide Spindelwellen (oder Zahnstangen etc.) hundertprozentig synkron laufen, was wohl nur mit Schrittmotoren möglich ist. Bei der Seitentrimmung muss bedacht werden, dass die Bewegung nach oben grösser sein muss als die nach unten. Andernfalls müsste das Fahrzeug im Normalzustand sehr hoch über der Fahrbahn stehen um eine genügend starke Neigung möglich zu machen. Man kann dies mechanisch durch Endschalter oder aber durch elektronische Steuerung regeln. Da das Fahrzeug auf engstem Raum herumkurfen kann, sind die ersten Versuche mit einem Prototypen in der Halle oder in einem sauberen Innenhof bzw. Werksgelände möglich. Man wird daher auf die Verkleidung des Fahrzeugs und der Felgenkästen ebenso wie auf Gebläse zwecks sauberer Rollen verzichten. Bei vorhandener Längstrimmung kann auch ein etwas höher gestelltes vorderes, nicht einziehbares Hilfsrad verwendet werden. Das Fahrzeug steht dann schwach nach vorne geneigt und durch Hochheben mit der Langstrimmung in eine schwache Rückneigung kann das Fahrverhalten auf nur einer "Achse" ausprobiert werden.
Verzeichnis der in den Zeichnungen verwendeten Bezugszeichen:

a: Fahrzeugrumpf schmaler Teil/1 + 2 + 4
b: Fahrzeugrumpf breiter Teil zwischen Felgenradkasten/1 + 2 + 4
c: Felgenradkasten/1 bis 6
d: Radreifen/1 + 3 + 5 + 6
e: vorderes Hilfsrad/1 + 2
f: Fahrersitz/2
g: verschiebbarer Innenboden/2
h: Bremse (normale Reibungsbremse) 5
i: Felgenrad/innerer, sauberer Teil/5 + 7 + 8 + 11
k: Rollen im Felgenkasten für radiale lagerung/5 + 9
l: Antriebsrad/6 und 11
m: Spindelwelle/3 + 6 + 11
n: Gewindemuffe am Fahrzeugrumpf befestigt/3 + 6 + 11
o: erweiterter Teil des Felgenradkastens für Motor, Bremsen usw./2 + 6 + 11
p: seitliche Führungsmagnete d.h. axiale Lagerung/8
q: Hebemagnete d.h. radiale Lagerung/7
r: verschiebbare kleine Führungsrollen bei Magnetlagerung 7
s: seitliche Führungsrollen im Felgenkasten/9
t: antagone seitliche bzw. axiale Führungsrollen im Felgenrad/11
u: Rollen für radiale Lagerung im Felgenrad/11

Die Zeichnungen 1 bis 4 entsprechen in Länge, Breite, Höhe und Felgenradkasten-Durchmesser in etwa dem Versuchsmodell. Während letzteres jedoch im Masstab 1:5 eines zu erwartenden wirklichen Fahrzeugs gebaut wurde, bewegen sich die nachfolgenden Zeichnungen (1 bis 4) etwa im Masstab 1:14 eines wirklichen Fahrzeugs. Die Zeichnungen 5 bis 11 sind nicht masstäblich, da sie teils nur Ideen für mögliche Detaillösungen darstellen oder nur zum Verständnis derselben dienen.

Claims

Schmales Ein-Personen-Kraftfahrzeug, das nur die halbe Breite, aber gleiche Höhe und gleichen Sitz- und Fahrkomfort wie ein gutes Mittelklasse-Personenauto aufweist, trotzdem aber absolut kurfenfest ist, ausserdem auf der Stelle drehen und Treppen fahren kann. dadurch gekennzeichnet, dass es aus drei völlig separaten und in sich geschlossenen Körpern besteht und die Felgenräder, innerhalb deren Radien sich der wesentliche Teil des Fahrzeugs befindet, nicht auf diesem d.h. nicht auf dem Hauptkörper bzw. Rumpf gelagert und geführt sind, sondern in den beiden separaten Felgenkästen(c), die mit dem Rumpf verschiebbar verbunden sind.
Schmales Ein-Personen Kraftfahrzeug, nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass es einen in Längsrichtung verschiebbaren Innenboden(g)besitzt auf dem der Fahrersitz und evtl. auch der Motor und Anderes unbeweglich montiert sind und dass dadurch eine Längstrimmung, also ein Beugen sowie ein Stabilisieren der Längsachse des Fahrzeugs möglich wird.
Schmales Ein-Personen-Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass jeder Felgenradkasten (c) ausser dem Felgenrad und seiner Lagerung und Führung auch alle übrige Fahrwerkmechanik beinhaltet, insbesondere Bremsen, Steuerbremsen und den Antrieb, wobei letzterer auch elektromagnetisch auf dem gesamten Rad erfolgen kann und bei allen Antriebsarten die Energie in Form von elektr. Strom oder Hydraulikdruck vom Fahrzeugrumpf geliefert wird.
Schmales Ein-Personen-Kraftfahrzeug nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass der äussere, schmutzige Teil des Felgenrades mit dem Reifen, vom inneren, notwendigerweise sauberen Teil des Felgenrades durch entsprechende Profile und Schutzbleche getrennt ist und aus der verbleibenden winzigen Fuge ständig Luft austritt um ein Eindringen von Staub zu verhindern, und dass durch Einblasen von gefilterter Luft in diesem inneren Teil des Felgenradkastens ein schwacher Überdruck herrscht. Anstattdessen oder zusätzlich können Absaugvorrichtungen dicht über dem Führungsprofil der Felge sowie optisch bzw. lasergesteuerte Putzvorrichtungen zum Einsatz kommen.
Schmales Ein-Personen-Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass es ein vorderes oder vorderes und hinteres mittiges einziehbares Hilfsrad besitzt mit dem es wie ein "Dreirad" fährt, dass es aber mittels der Längstrimmung auch nur auf den beiden Felgenrädern sozusagen auf einer "Achse" fahren kann, und dass es aufgrund der grossen Radien der Felgenräder mittels dieser Längstrimmung grössere Hindernisse und Treppen überfahren kann, und dass anstatt eines hinteren Hilfsrades ein von innen ausklappbarer Bügel beim Ein- und Aussteigen das Kippen des Fahrzeugs verhindert.
Schmales Ein-Personen-Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass die durch das vertikale oder schräg vertikale gegensätzliche Verschieben der Felgenradkästen mögliche Seitentrimmung d.h. Seitenneigung des Fahrzeugs durch einen Fliehkraftsensor automatisch gesteuert werden kann, sich das Fahrzeug also automatisch in die Kurfe legt und dass mittels vertikaler Abstandsmessung zur Fahrbahn an einem oder beiden Fahrzeugenden die Längsachse automatisch mithilfe der Längstrimmung in jeder Lage parallel zur Fahrbahn gehalten werden kann, auch bei Steigungen, und dass ebenfalls automatisch Gegenmassnahmen eingeleitet werden und gewarnt wird, wenn eine gewisse Druckdifferenz der Fahrzeugfederung zwischen beiden Fahrzeugseiten überschritten wird und dass ebenso durch Warnsignaale angezeigt wird, wenn bei maximaler Seitenneigung immer noch Fliehkraft herrscht.
Schmales Ein-Personen-Kraftfahrzeug nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass bei Führung und Lagerung der Felgenräder durch übliche Rollensystheme nicht die Felge in den Rollen, sondern Die Rollen in den Felgen laufen (5) wodurch Platz gespart wird und grösserer Rollendurchmesser möglich ist, und dass für reibungsfreies Abrollen auch eine Kombination aus axial und radial wirkenden planen Rollen eingesetzt werden kann (9) wobei die Seitenrollen (s) entsprechend dem Felgenradius schwach kegelförmig sein müssen.
Schmales Ein-Personen-Kraftfahrzeug nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung von elekromagnetischer Führung und Lagerung der Felgenräder anstatt Rollen (7 und 8) durch die seitlichen Magnete (p) und radialen oder Hebemagnete (q) ein Systhem kleiner Hilfsrollen (r) eingebaut ist, wobei beim Abschalten oder Ausfallen des elektrischen Stromes die, ein kleines Stück verschiebbaren Rollen, auf bzw. in das Gegenprofil des Felgenradkörpers (i) geschoben werden. (7) Bei Einschalten des Magnetstromes werden die Rollen automatisch wieder einige mm zurückgenommen; dabei muss der Abstand kleiner sein, als der Magnetabstand, wodurch verhindert wird, dass die Magnete bei Stromausfall oder Abschalten in Berührung kommen.
Schmales ein-Personen-Kraftfahrzeug nach Anspruch 3 gekennzeichnet dadurch, dass der Antrieb des Felgenrades (6) entweder elektromagnetisch oder durch Anpressen eines Kunststoff- oder Gummi- oder anderen Rades/Doppelrades (l) an das Felgenrad erfolgt, dass der Druck des Anpressens automatisch der Leistung entsprechend geregelt wird und dass für sehr langsames oder steiles Fahren, falls notwendig, ein kleines entsprechend untersetztes Rad oder Zahnrad zugeschaltet werden kann und dass das Felgenrad hierfür einseitig einen entsprechenden gezahnten oder anderweitig ausgebildeten Rand sowie für den Normalantrieb eine entsprechende griffige Lauffläche unabhängig von der Rollenlauffläche aufweist. (6)
Schmales Ein-Personen-Kraftfahrzeug nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass es anstatt einer üblichen Bremse (h 5) entweder eine elektromagnetische Bremse besitzt oder aber eine rollende Bremse die so funktioniert, dass das Antriebsrad einer kleinen, mehrfachen Membran- oder Kolbenluftpumpe durch den Bremsdruck einer normalen hydraulischen Bremsanlage an die griffige Antriebsfläche des Felgenrades gedrückt wird und gleichzeitig mit demselben Bremsdruck das Luftauslassventil zugedrückt wird, bzw. gedrosselt wird.
Schmales Ein-Personen-Kraftfahrzeug nach Anspruch 3 gekennzeichnet dadurch, dass das, mit Ausnahme einer festen Dreiradversion, durch Bremsen der Felgenräder gesteuerte Fahrzeug auf beiden Felgenrädern einen Geschwindigkeitsmesser besitzt und eine automatische Steuerung bei Überschreiten gewisser Differenzen der beiden in Relation zur Geschwindigkeit, entsprechende Steuermassnahmen einleitet oder verhindert oder verändert, um dadurch ein "Verreissen" des Fahrzeugs bei Geschwindigkeit infolge eines Bremsfehlers zu verhindern.
Schmales Ein-Personen-Kraftfahrzeug nach vorhergeh. Anspr. dadurch gekennzeichnet, dass bei Anwendung des Dreikörpersysthems (Anspr.1) auch eine spezielle Dreiradversion möglich ist wobei die Steuerung im mittigen, feststehenden Vorderrad oder aber auch in diesem und in Kombination mit der normalen Fahrzeugbremse in den Felgenrädern stattfinden kann und dass der Antrieb ebenso in einem oder dem Anderen Teil stattfinden kann und dass durch Hochheben des vorderen Fahrzeugendes mittels der Längstrimmung auch beim feststehenden Vorderrad Treppen gefahren und bei Antrieb in den Felgenkästen auf der Stelle gedreht werden kann.
Schmales Ein-Personen-Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 und 3 dadurch gekennzeichnet, dass bei extrem niedrigem Schwerpunkt (10) entweder auf eine Seitentrimmung verzichtet werden kann oder aber bei sehr engem Stand der Felgenräder eine Seitentrimmung bei einem offenen oder teilweise offenen Rumpf mittels einfacher Gelenkstangen und Hebeln etc. erfolgen und auch der Antrieb mechanisch vom Rumpf übertragen werden kann; nicht aber kann darauf verzichtet werden, dass die Felgenräder in separaten geschlossenen Felgenkästen untergebracht sind (Anspruch 1) da eine Rollenführung nur bei absoluter Sauberkeit möglich ist. Diese Sport- und Funmodelle haben zwar nichts mehr mit einem "bequemen" Einpersonenauto zu tun, es soll hiermit aber gezeigt werden, dass der Schutzanspruch 1 anderweitig anwendbar ist.
Schmales Ein-Personen-Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass bei allen Modellen, wo eine Längstrimmung nicht durch einen verschiebbaren Innenboden möglich ist, diese durch schnell verschiebbare Ballastgewichte im tiefst möglichen Fahrzeugteil erfolgen kann und dass auch bei verschiebbarem Innenboden durch auswechselbare Ballastgewichte an den Fahrzeugenden eine Vortrimmung bei sehr leichten oder sehr schweren Personen erfolgen kann.
Schmales Ein-Personen-Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 und 3 dadurch gekennzeichnet, dass ein kombiniertes Antagon-Rollensysthem eingesetzt werden kann (11) wobei axiale(t)+radiale(u) Rollensystheme nicht im Felgenradkasten, sondern im Felgenrad untergebracht sind und t wechselseitig angeordnet wirkt wodurch Rollendurchmesser fast der ganzen Dicke des Felgenradkastens erreicht werden.
Schmales Ein-Personen-Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass es ein mittiges Vorderrad besitzt und zwei Hinterräder nicht am Fahrzeugrumpf, sondern in zwei separaten Radkästen mit Motor und übriger Fahrwerksmechanik untergebracht sind und diese Radkästen am Fahrzeugrumpf verschiebbar befestigt sind wodurch sich das Fahrzeug in die Kurfe legen kann.
Schmales Ein-Personen-Kraftfahrzeug nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass das mittige vordere Rad oder Hilfsrad bei Modellen mit Bremssteuerung mittels der Felgenräder eine doppelte Federung aufweist und zwar eine erste weiche Federung und ab einer bestimmten niedergedrückten oder eingezogenen Stelle eine harte Federung und dass entlang dem Federweg der letzteren das Rad nicht mehrsteuerbar ist bzw. keinen Nachlauf mehr besitzt, dass diese Nachlaufsperre jedoch durch einen Notknopf auf dem Steuerhebel aufgehoben werden kann.