DE102017122917B4

DE102017122917B4 - Stützvorrichtung zur Abstützung eines Einspurfahrzeugs, sowie Einspurfahrzeug mit zumindest einer solchen Stützvorrichtung und Steuerverfahren

Info

Publication number: DE102017122917B4
Application number: DE102017122917.5A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-10-03
Filing date: 2017-10-03
Publication date: 2021-10-28
Anticipated expiration: 2037-10-04
Also published as: DE102017122917A1

Abstract

Stützvorrichtung (1) zur Abstützung eines Einspurfahrzeugs (8) auf einer Längsseite des Einspurfahrzeugs (8) gegen einen Untergrund (9), wenigstens umfassend- ein um eine einzige Schwenkachse (24) verschwenkbar am Einspurfahrzeug (8) anbringbares Stützelement (2),- wobei an einem der Schwenkachse (24) gegenüberliegenden Ende des Stützelements (2) ein Fahrwerk (5) mit Stützrad (51) angeordnet ist;- ein mit dem Stützelement (2) wirkverbindbares oder wirkverbundenes Schaltmittel zum Auslösen des Herunter- und/oder Hinaufschwenkens des Stützelementes (2) auch während der Fahrt,- wobei das Schaltmittel als manuell betreibbarer Schalter (41) und/oder als Sensor (42) ausgebildet ist und- eine mit dem Stützelement (2) wirkverbindbare Steuereinrichtung (3),- wobei die Steuereinrichtung (3) eingerichtet ist, zumindest mit dem Schaltmittel und dem Stützelement (2) Steuersignale auszutauschen, dadurch gekennzeichnet,- dass das Fahrwerk (5) einen Drehzahlmesser (511) zur Detektion des Aufsetzens des Fahrwerks (5) im Moment des ersten Bodenkontakts umfasst; und- dass das Stützelement (2) einen Antrieb (21) samt Motor (22) umfasst und- eingerichtet ist, samt Antrieb (21) und Motor (22) um die Schwenkachse (24) verschwenkt zu werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stützvorrichtung zur Abstützung eines Einspurfahrzeugs auf einer Längsseite des Einspurfahrzeugs gegen einen Untergrund, wenigstens umfassend

- ein um eine einzige Schwenkachse verschwenkbar am Einspurfahrzeug anbringbares Stützelement,
- - wobei an einem der Schwenkachse gegenüberliegenden Ende des Stützelements ein Fahrwerk mit Stützrad angeordnet ist;
- ein mit dem Stützelement wirkverbindbares oder wirkverbundenes Schaltmittel zum Auslösen der Herunter- und/oder Hinaufschwenkens des Stützelementes auch während der Fahrt
- - wobei das Schaltmittel als manuell betreibbarer Schalter und/oder als Sensor ausgebildet ist, und
- eine mit dem Stützelement wirkverbindbare Steuereinrichtung,
- - wobei die Steuereinrichtung eingerichtet ist, zumindest mit dem Schaltmittel und dem Stützelement Steuersignale auszutauschen.

Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Einspurfahrzeug, insbesondere Fahrrad, mit zumindest einer solchen Stützvorrichtung, sowie ein Verfahren zur Steuerung einer solchen Stützvorrichtung.
Gerade im Hinblick auf ein zunehmendes Verkehrsaufkommen in Großstädten mit den damit einhergehenden Problemen wie (Park-)Platzmangel, zunehmende Staugefahr, sowie eine steigende Luftverschmutzung mit den dadurch entstehenden Gesundheitsrisiken für die Bevölkerung, erfreuen sich Einspurfahrzeuge, wie Fahrräder und E-Bikes, stetig zunehmender Beliebtheit. Neben den zahlreichen Vorteilen, die Einspurfahrzeuge, insbesondere Fahrräder, bieten, haben sie im Gegensatz zu Mehrspurfahrzeugen, wie beispielsweise Autos, allerdings den Nachteil, dass ein Benutzer wenigstens ein gewisses Maß an Gleichgewichtsgefühl bei der Benutzung aufbringen muss. Besonders älteren Menschen und Kindern kann dies zumindest zeitweise und/oder krankheitsbedingt jedoch Schwierigkeiten bereiten. Um auch diesen Verkehrsteilnehmern eine sichere und komfortable Benutzung von Einspurfahrzeugen zu ermöglichen, sind eine Reihe von Stützvorrichtungen für Einspurfahrzeuge bekannt geworden.
Zunächst sind aus dem Stand der Technik eine Reihe von Fahrzeugständersystemen bekannt, welche ein Einspurfahrzeug im Stand stabilisieren und so ein sicheres Parken des Einspurfahrzeugs gewährleisten.
Die US 4,693,488 A offenbart beispielsweise einen elektrisch gesteuerten Motorradständer umfassend einen Elektromotor mit einer Welle, einen Schalter, der den Elektromotor steuert, ein mit der Welle verbundenes und durch den Elektromotor drehbares Ritzel, welches in einen Zahnbogen eingreift und ein Gelenk über das der Motorradständer mit dem Motorrad verbunden ist. Der Zahnbogen ist dabei am Rahmen des Motorrads abgestützt und so positioniert, dass sich sein Zentrum mit dem Gelenk zusammenfällt, so dass der Motorradständer durch Zusammenwirken des Elektromotors, des Ritzels, des Zahnbogens und des Gelenks zwischen zwei Positionen, einer herabgeschwenkten Wirkposition und einer heraufgeschwenkten Ruheposition, verschwenkt wird.
Aus der GB 2 174 656 A ist zudem ein Ständer für ein Fahrrad, Motorrad oder Moped bekannt, welcher sich mittels eines Servomechanismus anheben und absenken lässt. Dies kann einerseits durch den Benutzer ausgelöst werden, andererseits offenbart die GB 2 174 656 A auch eine automatische geschwindigkeitsabhängige Absenkung bzw. Anhebung des Ständers durch Verbindung des darin offenbarten Servomechanismus beispielsweise mit dem Geschwindigkeitsmesser des jeweiligen Fahrzeugs.
Die EP 0 359 244 A2 schließlich beschreibt einen automatisch ausfahrbaren Zweiradständer, welcher gewährleistet, dass der Zweiradständer eingefahren ist, wenn sich das Zweirad bewegt und automatisch ausgefahren wird, wenn das Zweirad zum Halt kommt.
Zur Stabilisierung eines Einspurfahrzeugs unter Verwendung von Stützrädern, was u.a. auch eine Stabilisierung während der Fahrt ermöglichen kann, offenbart die US 2008 / 0 029 994 A1 eine Lern- bzw. Übungshilfe, um Fahrrad fahren zu lernen, umfassend eine ausfahrbare Stütze, welche an einem Ende mit dem Fahrrad verbunden ist und an ihrem anderen Ende ein Rad aufweist; ein mit der Stütze verbundenes Wirkmittel, welches in einen Bewegungsmechanismus eingreift, wobei der Bewegungsmechanismus dazu eingerichtet ist, eine gerichtete Kraft auf das Wirkmittel auszuüben; sowie einen kabellosen Sender zur Übertragung von benutzerinduzierten Steuersignalen an einen Empfänger, welcher diese Steuersignale in elektrische Signale zum Betrieb des Bewegungsmechanismus umsetzt. Die durch den Bewegungsmechanismus auf das Wirkmittel ausgeübte gerichtete Kraft bewirkt dabei, dass das Wirkmittel eine korrespondierende Kraft auf die ausfahrbare Stütze ausübt und so das Rad vom Boden abgehoben wird. Dritten ist es auf diese Weise möglich, die Stütze ferngesteuert zu bedienen und so den Lern- bzw. Übungsprozess aus der Entfernung zu unterstützen.
Die FR 2 853 298 A1 offenbart eine Stabilisierungsvorrichtung sowie ein Stabilisierungsverfahren für ein Zweirad. Die Stabilisierungsvorrichtung umfasst einen bewegbaren Ständer, der mittels eines Motors aus wenigstens einer abgesenkten Position in wenigstens eine angehobene Position bewegt werden kann. Das Stabilisierungsverfahren gewährleistet, dass der Ständer nebst Stützrad bei hohen Geschwindigkeiten des Zweirads stets angehoben ist.
Die US 4 638 880 A beschreibt einen Ständer mit Stützrad für ein schweres Motorrad, welcher es dem Motorradfahrer erleichtert, das Motorrad im Stand zu bewegen und sicher zu manövrieren. Der Ständer kann mittels eines Federmechanismus von einer Wirkposition in eine Ruheposition bewegt werden und weist Sicherheitsmechanismen auf, wie beispielsweise einen Mechanismus, der verhindert, dass der Motor des Motorrads gestartet werden kann, wenn sich der Ständer in seiner Wirkposition befindet. Zudem lehrt die US 4 638 880 A für das Stützrad des Ständers Bremsen vorzusehen, durch die das Motorrad gegen ein unbeabsichtigtes Wegrollen gesichert werden kann.
In der WO 2011/117 820 A1 wird eine Stabilisierungsvorrichtung für Zweiräder in Form eines Zweiradständers mit einer Stützstruktur und daran angeordneten zwei Stützrädern offenbart. Die Vorrichtung zeichnet sich u.a. durch Dämpfungsmittel für die Stützräder aus, mit deren Hilfe Schwingungen, die bei Bewegung auf das Zweirad bzw. die Stabilisierungsvorrichtung einwirken, abgedämpft werden können. Die Stützräder werden hier über Zahnbögen, welche in Zahnstangen, die an der Stützstruktur angeordneten sind, eingreifen, angetrieben und heben und senken dabei beide Stützräder synchron.
Schließlich wird in der DE 603 19 126 T2 ein computerisiertes automatisiertes dynamisches Regelsystem für Einspurfahrzeuge offenbart, welches dazu eingerichtet ist, ein Einspurfahrzeug, insbesondere ein Motorrad; während der Fahrt durch eine computergestützte Bewegung des Lenksystems des jeweiligen Einspurfahrzeugs in Balance zu halten. Bei sehr niedrigen Geschwindigkeiten des Einspurfahrzeugs sieht die DE 603 19 126 T2 zudem das computergestützte Ausfahren von zwei Stützrädern vor, welche das Einspurfahrzeug zusätzlich stabilisieren.
Die gängigen, insbesondere für Kinderfahrräder vorgesehenen, Stützradkonstruktionen sind dabei meist mehr oder weniger starre Rohrkonstruktionen, welche gewöhnlich im Bereich des Hinterrades an das Kinderfahrrad angeordnet werden können. Solche starren, fest an einem Einspurfahrzeug angeordneten Stützradkonstruktionen verbreitern das Einspurfahrzeug dauerhaft, was bei Nichtgebrauch dessen Lagerung in Kellern, Garagen oder Abstellräumen aufgrund des höheren Platzbedarfs erschwert. Zudem ist bei vielen dieser einfachen Konstruktionen kein Ausweich- bzw. Federmechanismus im Falle eines Kontakts der Stützvorrichtung mit einem Hindernis vorgesehen, was dazu führen kann, dass solche Vorrichtungen nach einem ungewollten Kontakt mit einem Hindernis verbiegen und die Stützräder dadurch keinen Bodenkontakt mehr aufweisen.
Um diesen Nachteilen, insbesondere dem vergrößerten Platzbedarf, zu begegnen, sind aus dem Stand der Technik dann verschiedene verschwenkbare Stützeinrichtungen für Einspurfahrzeuge bekannt geworden. Aus der CN 2478902 Y zum Beispiel ist eine Fahrradhalterung bzw. Stützvorrichtung bekannt, welche im Bereich des Hinterrads des Einspurfahrzeugs zwischen einer Stützposition und einer Lagerungsposition verschwenkt werden kann und die US 8 708 361 B1 beschreibt eine Fahrrad-Stützvorrichtung, insbesondere für Liegeräder, mit verschwenkbaren Stützrädern. Den bereits bekannten verschwenkbaren Stützvorrichtungen ist zumeist gemein, dass sie technisch relativ komplexe mechanische Schwenkmechanismen aufweisen, was eine Montage und/oder Reparatur umständlich und somit kostspielig machen kann. Zudem lassen sich die bekannten Stützvorrichtungen schlecht zur Nachrüstung konventioneller Einspurfahrzeuge verwenden und weisen zumeist wenig Bedienungskomfort für den Benutzer auf.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Stützvorrichtung bereitzustellen, welche durch eine einfache und robuste Konstruktion eine einfache Montage und/oder insb. bei Ausfall eines Bauteils eine Reparatur bei gleichzeitig hohem Benutzungskomfort und hoher Benutzungssicherheit ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Stützvorrichtung zur Abstützung eines Einspurfahrzeugs auf zumindest einer Längsseite des Einspurfahrzeugs gegen einen Untergrund mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1, sowie durch ein Einspurfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 11 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 16 gelöst.
Eine erfindungsgemäße Stützvorrichtung umfasst wenigstens ein um eine einzige Schwenkachse verschwenkbar am Einspurfahrzeug anbringbares Stützelement, wobei an einem der Schwenkachse gegenüberliegenden Ende des Stützelements ein Fahrwerk mit Stützrad angeordnet ist, ein mit dem Stützelement wirkverbindbares oder wirkverbundenes Schaltmittel zum Auslösen der Herunter- und/oder Hinaufschwenkens des Stützelementes auch während der Fahrt, wobei das Schaltmittel als manuell betreibbarer Schalter und/oder als Sensor ausgebildet ist, und eine mit dem Stützelement wirkverbindbare Steuereinrichtung, wobei die Steuereinrichtung eingerichtet ist, zumindest mit dem Schaltmittel und dem Stützelement Steuersignale auszutauschen.
Der Signalaustausch kann dabei in bekannter Weise über Kabel und/oder kabellos, insbesondere über Bluetooth und/oder Funk, erfolgen.
Die erfindungsgemäße Stützvorrichtung zeichnet sich gegenüber gattungsbildenden Stützvorrichtungen dadurch aus, dass das Fahrwerk einen Drehzahlmesser zur Detektion des Aufsetzens des Fahrwerks im Moment des ersten Bodenkontakts umfasst und dass das Stützelement einen Antrieb samt Motor umfasst und eingerichtet ist, samt Antrieb und Motor um die Schwenkachse verschwenkt zu werden.
Die erfindungsgemäße Stützvorrichtung stellt vorteilhaft eine einfache, robuste und kostengünstige Vorrichtung zum Abstützen von Einspurfahrzeugen, insbesondere von Fahrrädern und/oder E-Bikes, gegen einen Untergrund, zur Verfügung. Sie eignet sich aufgrund ihres modularen Aufbaus besonders gut zur schnellen Nachrüstung konventioneller Einspurfahrzeuge, aber auch für Neufahrzeuge. Die Anordnung eines Fahrwerks nebst Stützrad ermöglicht vorteilhaft die Verwendung der Stützvorrichtung während einer Fahrt als Stützradvorrichtung, welche beispielsweise das „Fahrradfahren lernen“, eine besonders langsame Fahrt oder eine Fahrt bergauf erleichtern kann. Zudem kann es älteren und/oder in ihrem Gleichgewichtsgefühl eingeschränkten Benutzern als Stabilisierungshilfe dienen. Ein als manuell betreibbarer Schalter ausgebildetes Schaltmittel ermöglicht dem Benutzer vorteilhaft eine komfortable manuelle Steuerung der Stützvorrichtung, insbesondere das manuelle Auslösen des Herunter- und/oder Hinaufschwenkens des Stützmittels, auch während der Fahrt. Ein als Sensor ausgebildetes Schaltmittel erlaubt alternativ oder kumulativ zudem ein automatisches, sensorgesteuertes Herunter- und/oder Hinaufschwenken des Stützelementes. Ein Drehzahlmesser ermöglicht es darüber hinaus vorteilhaft, das Aufsetzen des Stützrads im Moment des ersten Bodenkontakts zu detektieren, insbesondere noch bevor durch Krafteintrag eine signifikante Belastung der Stützvorrichtung erfolgt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander einsetzbar sind, sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung hat sich bewährt, dass der Antrieb als ein Zugmitteltrieb, insbesondere als Ketten- und/oder Zahnriementrieb ausgebildet ist, wobei eine Antriebswelle des Motors und eine Welle zur Ausführung der Schwenkbewegung des Stützelements um die Schwenkachse an ihren Enden Kettenräder und/oder Zahnräder, korrespondierend zum entsprechenden Zugmittel, aufweisen kann. Alternativ dazu kann der Antrieb auch als ein Schneckenantrieb ausgebildet sein, wobei die Welle zur Ausführung der Schwenkbewegung des Stützelements um die Schwenkachse an ihrem Ende ein Schneckenrad umfasst, welches mit einer Schnecke der Antriebswelle des Motors wirkverbunden ist.
Ein als Zugmitteltrieb ausgebildeter Antrieb kann vorteilhaft die Anordnung des Motors in einem Bereich an einem der Schwenkachse gegenüberliegenden Ende des Stützelements ermöglichen. Im heruntergeschwenkten Zustand befindet sich der Schwerpunkt des Stützelements dadurch vorteilhaft vergleichsweise tief, was die Stützvorrichtung im heruntergeschwenkten Zustand zusätzlich stabilisieren kann. Ein Schneckenantrieb kann eine alternative Kraftübertragung vom Motor auf die Welle zur Ausführung der Schwenkbewegung bieten.
Darüber hinaus hat es sich bewährt, wenn die Antriebswelle des Motors und/oder die Welle zur Ausführung der Schwenkbewegung des Stützelements um die Schwenkachse eine Rutschkupplung zur Überlastsicherung der Stützvorrichtung umfasst.
Das Vorsehen einer Rutschkupplung an der Antriebswelle des Motors und/oder an der Welle zur Ausführung der Schwenkbewegung des Stützelements um die Schwenkachse kann die Stützvorrichtung vorteilhaft vor einer Überbelastung schützen, insbesondere bei einem unbeabsichtigten Kontakt des Stützelements mit einem Hindernis wie beispielsweise einer Bordsteinkante.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung kann die Steuereinrichtung eingerichtet sein, mit einer auf dem Stützelement angeordneten Leistungselektronik des Antriebs Steuersignale auszutauschen.
Eine auf dem Stützelement angeordnete Leistungselektronik des Antriebs kann vorteilhaft den modularen Charakter der Stützvorrichtung erhöhen, da alle notwendigen Bauteile auf dem Stützelement vereint sind und dadurch die Montage bzw. der Austausch der Stützvorrichtung und/oder von Teilen der Stützvorrichtung erleichtert werden kann. Bei einem Austausch von Steuersignalen über Kabel, kann eine auf dem Stützelement angeordnete Leistungselektronik des Antriebs zudem die Verkabelung der Bauteile erleichtern.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Stützvorrichtung, kann das Schaltmittel als Geschwindigkeitssensor und/oder als Neigungssensor ausgebildet sein.
Ein als Geschwindigkeitssensor ausgebildetes Schaltmittel kann beispielsweise bei Unterschreitung einer voreingestellten Mindestgeschwindigkeit das Herunterschwenken des oder der Stützelemente auslösen und so die Fahrt bei niedriger Geschwindigkeit sowie das Abbremsen des Einspurfahrzeugs bis zum Stand vorteilhaft stabilisieren. Ein als Neigungssensor ausgebildetes Schaltmittel kann zudem das Herunter- und/oder Hinaufschwenken des Stützelementes abhängig von der Fahrzeugneigung und somit auch in Abhängigkeit von der Neigung des Untergrunds steuern und so ein Kippen des Einspurfahrzeugs frühzeitig verhindern. Eine erfindungsgemäß bevorzugte Stützvorrichtung kann dabei auch sowohl mit einem oder mehreren Schaltern als auch mit einem oder mehreren Sensoren ausgestattet sein.
Darüber hat sich eine Ausgestaltung der Erfindung bewährt, bei der das Stützelement einen Winkelsensor umfasst, welcher insbesondere zur direkten Messung des Winkels des Stützelementes bezüglich eines Rahmens des Einspurfahrzeugs und/oder eines Befestigungsmittels für die Stützvorrichtung eingerichtet ist.
Eine direkte Messung des Winkels des Stützelementes bezüglich des Rahmens des Einspurfahrzeugs und/oder des Befestigungsmittels mit Hilfe eines Winkelsensors kann vorteilhaft das Anfahren beliebiger Winkelposition des Stützelementes zwischen einer vorgegebenen maximal heruntergeschwenkten und einer maximal hinaufgeschwenkten Winkelposition des Stützelements erlauben, wobei vorteilhaft auf das Vorsehen von Endschaltern verzichtet werden kann. Zudem kann mit Hilfe eines solchen Winkelsensors vorteilhaft die Schwenkgeschwindigkeit des Stützelements kontrolliert werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung, kann das Fahrwerk vorzugsweise eine Feststellbremse zur Arretierung des Stützrads umfassen und/oder vorzugsweise höhenverstellbar ausgebildet sein.
Eine höhenverstellbare Ausgestaltung des Fahrwerks kann vorteilhaft die Anpassung des Stützelements an unterschiedliche Größen des Einspurfahrzeugs, insbesondere im Fall der Nachrüstung, erleichtern. Im Rahmen einer industriellen Produktion der Stützvorrichtung kann das Stützelement dadurch zudem in einer „variierbaren Standardgröße“, und somit kostengünstiger, angefertigt werden.
Eine Feststellbremse kann vorteilhaft eine Arretierung des Stützrads ermöglichen, ein Wegrollen des Stützrads im heruntergeschwenkten Zustand bei Stillstand des Einspurfahrzeugs verhindern und somit eine Verwendung der Stützvorrichtung als Fahrradständer ermöglichen.
Dabei ist bevorzugt, wenn das Fahrwerk ein Mittel zur Federung des Stützrads in Bezug auf die Schwenkachse des Stützelements umfasst.
Ein Mittel zur Federung des Stützrads kann vorteilhaft den Bodenkontakt der Stützvorrichtung bei unebenem Untergrund und/oder während einer Kurvenfahrt erhöhen. Dabei kann es von Vorteil sein, wenn das Mittel zur Federung als Schenkelfederung mit wenigstens zwei zueinander parallelen Schenkeln ausgebildet ist, um den Achswinkel des Stützrads während der Federung nur geringfügig gegenüber einer Parallelen zum Untergrund auszulenken.
Zudem hat es sich bewährt, wenn das Fahrwerk wenigstens einen Stützkraftsensor umfasst, wobei der Stützkraftsensor eingerichtet ist, mit der Steuereinrichtung Steuersignale auszutauschen, und wobei der Stützkraftsensor vorzugsweise durch einen am Fahrwerk angeordneten Distanzsensor gebildet sein kann, welcher mit einem an einem Schenkel angeordneten Magneten wechselwirkt. Ein Stützkraftsensor kann vorteilhaft die Erfassung der vom Untergrund auf das Stützelement, insbesondere auf das Stützrad, bei Berührung des Untergrunds einwirkenden Kraft ermöglichen und vorteilhaft zusätzliche Steuersignale für die Steuereinrichtung zur Steuerung der Schwenkbewegung erzeugen.
Schließlich ist eine Ausgestaltung bevorzugt, bei der die Feststellbremse einen eigenen Motor und eine eigene Steuerelektronik umfasst und eingerichtet ist, mit der Steuereinrichtung, mit dem Sensor und/oder mit dem Schalter Steuersignale auszutauschen. Eine derart eingerichtete Feststellbremse kann vorteilhaft durch den Benutzer manuell und/oder automatisch, bevorzugt sensorgesteuert, im Moment des Stillstands des Einspurfahrzeugs arretiert werden und so insbesondere beim Halten auf einem geneigten Untergrund ein Wegrollen verhindern.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Einspurfahrzeug, insbesondere ein Fahrrad oder E-Bike, mit zumindest einer Stützvorrichtung wie zuvor beschrieben.
Ein mit zumindest einer Stützvorrichtung ausgestattetes Einspurfahrzeug erlaubt vorteilhaft ein Abstützen des Einspurfahrzeugs, insbesondere aber solcher Einspurfahrzeuge wie Fahrräder und/oder E-Bikes, gegen einen Untergrund, insbesondere beim Halt vor einer Ampel oder einem Verkehrshindernis und/oder im Ruhezustand als Fahrradständer und/oder Auf- und Abstiegshilfe. Es benötigt aufgrund der Verschwenkbarkeit der Stützvorrichtung in einem hochgeschwenkten Zustand vergleichsweise wenig Platz, was im Vergleich zu konventionellen Dreirädern vorteilhaft ein platzsparendes Abstellen entsprechend mit einer solchen Stützvorrichtung ausgestatteter Einspurfahrzeuge, vornehmlich Fahrräder und/oder E-Bikes, in Garagen und/oder (Geräte-) Schuppen erlaubt.
Erfindungsgemäß bevorzugt sind dabei Einspurfahrzeuge, die sich durch zwei Stützvorrichtungen mit Stützelement auszeichnen, welche einander gegenüberliegend an den beiden Längsseiten des Einspurfahrzeugs angeordnet und eingerichtet sind, mittels der Steuereinrichtung unabhängig voneinander und/oder gemeinsam Steuersignale auszutauschen.
Zwei einander gegenüberliegend an den beiden Längsseiten eines Einspurfahrzeugs angeordnete Stützelemente können bei gemeinsamem Herunterschwenken vorteilhaft ein beidseitiges Abstützen des Einspurfahrzeugs gegen den Untergrund gewährleisten. Insbesondere bei der Verwendung der Stützvorrichtung als Auf- und/oder Abstiegshilfsmittel und/oder als Stabilisierungsmittel, kann so vorteilhaft ein seitliches Kippen bzw. Umfallen des Einspurfahrzeugs verhindert und die Stabilität des Einspurfahrzeugs erhöht werden.
In einer Weiterbildung zeichnet sich das Einspurfahrzeug des Weiteren dadurch aus, dass es einen Lenkwinkelsensor zur Erfassung einer Lenkbewegung umfasst, welcher eingerichtet ist, mit einer, vorzugsweise am Einspurfahrzeug anbringbaren, Steuereinrichtung der Stützvorrichtung Steuersignale auszutauschen. Die Erfassung der Lenkbewegung mit Hilfe eines Lenkwinkelsensors kann vorteilhaft Steuersignale für die Steuereinrichtung generieren, mit deren Hilfe die Stützvorrichtung auch bei vergleichsweise höheren Fahrtgeschwindigkeiten ausgefahren und als Stützradkonstruktion benutzt werden kann, da Belastungen der Stützvorrichtung beispielsweise durch Kippen des Einspurfahrzeugs während Kurvenfahrten bereits frühzeitig bei Einleitung der Lenkbewegung erkannt und vorteilhaft über die Steuereinrichtung entsprechend ausgeglichen werden können.
In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausgestaltung kann die Stützvorrichtung zudem unmittelbar oder mittelbar durch ein Befestigungsmittel am Einspurfahrzeug angeordnet sein, insbesondere durch einen Befestigungsrahmen zur mittelbaren Befestigung des Stützelements, an einem Abschnitt des Rahmens, bevorzugt im Bereich des Hinterrads des Einspurfahrzeugs.
Im Gegensatz zu einer unmittelbaren Befestigung, meist durch Schraube und Mutter, ist eine mittelbare Befestigung, insbesondere in Form eines Befestigungsrahmens, welcher seinerseits an einem Abschnitt des Rahmens des Einspurfahrzeugs befestigt ist, zum Nachrüsten von Bestandsfahrzeugen bevorzugt, da ein Befestigungsmittel vorteilhaft Kräfte und Drehmomente so in den bestehenden Rahmen einzuleiten vermag, dass eine erhöhte Stabilität der Stützvorrichtung gewährleistet werden kann.
Alternativ oder kumulativ dazu zeichnet sich ein Einspurfahrzeug, insbesondere ein Neufahrzeug, mit wenigstens einer Stützvorrichtung wie zuvor beschrieben, gegenüber bekannten Einspurfahrzeugen dadurch aus, dass der Rahmen des Einspurfahrzeugs bevorzugt im Bereich seines Hinterrads, wenigstens eine Halteplatte zur Befestigung der Stützvorrichtung und/oder eines Stützelements der Stützvorrichtung umfasst. Eine derartige, insbesondere dreieckige, Halteplatte kann vorteilhaft eine unmittelbare Befestigung, meist durch Schraube und Mutter, der Stützvorrichtung am Einspurfahrzeug vereinfachen.
Gegenstand der Erfindung ist schließlich auch ein Verfahren zur Steuerung wenigstens einer Stützvorrichtung wie zuvor beschrieben, wobei die wenigstens eine Stützvorrichtung an einem Einspurfahrzeug wie zuvor beschrieben angeordnet sein kann, bei dem ein Stützelement der wenigstens einen Stützvorrichtung mittels eines am Stützelement angeordneten Antriebs samt Motor um seine Schwenkachse, insbesondere gegenüber einem Rahmen des Einspurfahrzeugs und/oder eines Befestigungsmittels für die wenigstens eine Stützvorrichtung, verschwenkt wird, wobei die Schwenkbewegung des Stützelements mittels einer Steuereinrichtung gesteuert wird, wobei die Steuereinrichtung zumindest mit einem Schaltmittel und dem Stützelement Steuersignale austauscht, wobei die Steuereinrichtung zum automatischen Einleiten einer Schwenkbewegung des Stützelementes einer jeden Stützvorrichtung mit einem Drehzahlmesser eines Fahrwerks einer jeden Stützvorrichtung Steuersignale austauscht, und wobei im Fall von zwei Stützvorrichtungen das jeweilige Stützelement synchron oder asynchron zueinander verschwenkt werden kann.
Der Signalaustausch kann dabei in bekannter Weise über Kabel und/oder kabellos, insbesondere über Bluetooth und/oder Funk, erfolgen.
Die Möglichkeit der Stützelemente unabhängig voneinander Steuersignale mit der Steuereinrichtung auszutauschen kann zudem das asynchrone Herunter- bzw. Hinaufschwenken lediglich eines der beiden Stützelemente ermöglichen. Wird die Stützvorrichtung als Fahrradständer verwendet kann der Benutzer vorteilhaft zwischen einer bezüglich der Fahrtrichtung linksseitigen, rechtsseitigen oder beidseitigen Fahrradständerfunktion auswählen.
Erfindungsgemäß bevorzugt ist dabei, wenn in einem Verfahrensschritt Winkelpositionen innerhalb der Schwenkbewegung des Stützelements gegenüber dem Rahmen des Einspurfahrzeugs mittels der Steuereinrichtung und/oder einer Leistungselektronik des Stützelements über einen geschlossenen Regelkreis geregelt werden.
Ein geschlossener Regelkreis kann vorteilhaft das Anfahren bestimmter Winkelpositionen des jeweiligen Stützelements auch nach einer äußeren Störung, beispielsweise durch ungewollte Auslenkung des Stützelements durch Berührung mit einem Hindernis, durch Reibung und/oder durch Vibration, ermöglichen. Auch bei einem kurzzeitigen „Durchrutschen“ kann so die Winkel-Zielposition vorteilhaft wieder angefahren werden.
Schließlich ist bevorzugt, wenn in einem Verfahrensschritt die Steuereinrichtung zum automatischen Einleiten einer Schwenkbewegung des Stützelements einer jeden Stützvorrichtung

- mit einem Sensor, insbesondere einem Geschwindigkeitssensor und/oder einem Neigungssensor einer jeden Stützvorrichtung und/oder eines Einspurfahrzeugs,
- mit einem Lenkwinkelsensor eines Einspurfahrzeugs,
- mit einem Stützkraftsensor des Fahrwerks einer jeden Stützvorrichtung, und/oder
- mit einem Winkelsensor des Stützelements einer jeden Stützvorrichtung Steuersignale austauscht.

Der Signalaustausch kann dabei wiederum in bekannter Weise über Kabel und/oder kabellos, insbesondere über Bluetooth und/oder Funk, erfolgen.
Auf diese Weise kann vorteilhaft ein (voll-)automatisches Herunter- und/oder Hinaufschwenken des oder der Stützelemente allein in Abhängigkeit von äußeren (Mess-)Parametern, wie Fahrtgeschwindigkeit, Neigungswinkel des Fahrzeugs bzw. des Untergrunds, Drehzahl des Stützrads, Krafteinwirkung auf das Stützelement, sowie der Ist-Position des Winkels des Stützelementes bezüglich des Rahmens des Einspurfahrzeugs und/oder des Befestigungsmittels ermöglicht werden. Insbesondere für ältere Benutzer und/oder für Kinder kann vorteilhaft dies den Benutzungskomfort der Stützvorrichtung deutlich erhöhen.
Die vorliegende Erfindung eignet sich aufgrund ihrer einfachen und robusten Konstruktion insbesondere zur Nachrüstung einer Vielzahl verschiedener Einspurfahrzeugen wie beispielsweise Fahrräder aller Art aber auch E-Bikes und/oder Mofas oder dergleichen. Sie zeichnet sich dabei durch eine einfache Montage und/oder, insbesondere bei Ausfall eines Bauteils, durch einfache Reparaturmöglichkeiten bei gleichzeitig hohem Benutzungskomfort und hoher Benutzungssicherheit aus.
Zusätzliche Einzelheiten und weitere Vorteile der Erfindung werden nachfolgend an Hand bevorzugter Ausführungsbeispiele, auf welche die vorliegende Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, und in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung beschrieben.
Darin zeigen schematisch:

1 eine erste Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Stützvorrichtung zur Abstützung eines Einspurfahrzeugs auf einer Längsseite des Einspurfahrzeugs gegen einen Untergrund;
2 eine erste Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Einspurfahrzeugs mit daran angeordneter Stützvorrichtung in einer Seitenansicht;
3 eine zweite Ausgestaltung der Erfindung mit zwei an einem Befestigungsmittel angeordneten Stützvorrichtungen gemäß 1;
4 eine Rückansicht einer Ausgestaltung eines Einspurfahrzeugs mit einer daran angeordneter Stützvorrichtung gemäß 3 mit beidseitig heruntergeschwenkten Stützelementen;
5 in einer Draufsicht einen Teil des Einspurfahrzeugs aus 4 mit beidseitig hinaufgeschwenkten Stützelementen;
6 in einer Rückansicht die Ausgestaltung eines Einspurfahrzeugs aus 4 mit einseitig heruntergeschwenktem Stützelement;
7 die Ausgestaltung aus 6 in einer Seitenansicht;
8 eine zweite Ausgestaltung einen Teil eines erfindungsgemäßen Einspurfahrzeugs mit einem als Halteplatte ausgestalteten Befestigungsmittel in einer Seitenansicht;
9 eine dritte Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Stützvorrichtung mit einem als Schneckenantrieb ausgebildeten Antrieb;
10 in einer vergrößerten Ansicht den Bereich der Schwenkachse der Stützvorrichtung aus 1;
11 in einer vergrößerten Ansicht eine an der Halteplatte des Einspurfahrzeugs aus 8 angeordnete Stützvorrichtung;
12 in einer vergrößerten Ansicht zwei Ausgestaltungen eines Fahrwerks mit Stützrad zur Anordnung am Stützelement einer erfindungsgemäßen Stützvorrichtung;
13 in einer vergrößerten Ansicht eine erste Ausgestaltung eines Fahrwerks aus 12 mit Feststellbremse zur Arretierung des Stützrads und Drehzahlmesser;
14 eine zweite Ausgestaltung eines Fahrwerks ohne Drehzahlmesser mit eingeschalteter Feststellbremse;
15 das Fahrwerk aus 14 mit ausgeschalteter Feststellbremse; und
16 einen Regelkreis eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Steuerung wenigstens einer Stützvorrichtung.

Bei der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten.
1 zeigt eine erste Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Stützvorrichtung 1 zur Abstützung eines Einspurfahrzeugs 8 auf einer Längsseite des Einspurfahrzeugs 8 gegen einen Untergrund 9. Eine erfindungsgemäße Stützvorrichtung 1 umfasst wenigstens ein um eine einzige Schwenkachse 24 verschwenkbar am Einspurfahrzeug 8 anbringbares Stützelement 2, ein mit dem Stützelement 2 wirkverbindbares oder wirkverbundenes Schaltmittel, und eine mit dem Stützelement 2 wirkverbindbare Steuereinrichtung 3 (vgl. 2). Die Steuereinrichtung 3 ist dabei eingerichtet, zumindest mit dem Schaltmittel und dem Stützelement 2 Steuersignale auszutauschen. Das Stützelement 2 umfasst einen Antrieb 21 samt Motor 22 und ist eingerichtet, samt Antrieb 21 und Motor 22 um die Schwenkachse 24 verschwenkt zu werden. Auf dem Stützelement 2 kann zudem vorteilhaft eine Leistungselektronik 212 des Antriebs 21 angeordnet sein, welche mit der Steuereinrichtung 3 Steuersignale austauscht. Das Stützelement 2 kann weiterhin vorteilhaft einen Winkelsensor 242 umfassen, welcher insbesondere zur direkten Messung des Winkels des Stützelementes 2 bezüglich eines Rahmens 82 des Einspurfahrzeugs 8 und/oder eines Befestigungsmittels 11 für die Stützvorrichtung 1 eingerichtet ist.
In der hier dargestellten Ausgestaltung ist der Antrieb 21 vorzugsweise als ein Zugmitteltrieb 211, insbesondere als Kettentrieb, ausgebildet. In einer nicht dargestellten Variante kann der Zugmitteltrieb 211 auch als Zahnriementrieb ausgestaltet sein. Der Antrieb 21 kann vorteilhaft eine Antriebswelle 221 des Motors 22 und eine Welle 241 zur Ausführung der Schwenkbewegung des Stützelements 2 um die Schwenkachse 24 umfassen, wobei die Antriebswelle 221 des Motors 22 und die Welle 241 zur Ausführung der Schwenkbewegung des Stützelements 2 um die Schwenkachse 24 an ihren Enden vorteilhaft Kettenräder und/oder Zahnräder, korrespondierend zum entsprechenden Zugmittel, aufweisen können. In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann der Antrieb 21 auch als ein Schneckenantrieb 213 ausgebildet sein (vgl. dazu 9).
An einem der Schwenkachse 24 gegenüberliegenden Ende des Stützelements 2 kann vorteilhaft ein Fahrwerk 5 mit Stützrad 51 angeordnet sein. Alternativ kann statt des Fahrwerks 5 mit Stützrad 51 an dem der Schwenkachse 24 gegenüberliegenden Ende des Stützelements 2 auch ein einfacher Fuß und/oder eine Gleitkufe angeordnet sein (hier nicht dargestellt).
2 zeigt eine erste Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Einspurfahrzeugs 8 mit daran angeordneter Stützvorrichtung 1 in einer Seitenansicht. Bei dem Einspurfahrzeug 8 kann es sich insbesondere um ein Fahrrad oder E-Bike, aber auch um ein Mofa bzw. Moped handeln. Das erfindungsgemäße Einspurfahrzeug 8 umfasst zumindest eine, alternativ vorzugsweise zwei Stützvorrichtungen 1 mit Stützelement 2, welche einander gegenüberliegend an den beiden Längsseiten des Einspurfahrzeugs 8 angeordnet und eingerichtet sind, mittels einer Steuereinrichtung 3 unabhängig voneinander und/oder gemeinsam Steuersignale auszutauschen (vgl. 3). Die wenigstens eine Stützvorrichtung 1 kann unmittelbar oder mittelbar durch ein Befestigungsmittel 11, insbesondere - wie in 2 dargestellt - durch einen Befestigungsrahmen zur mittelbaren Befestigung des Stützelements 2, an einem Abschnitt des Rahmens 82, bevorzugt im Bereich des Hinterrads 81 des Einspurfahrzeugs 8, angeordnet sein.
In 2 ist zudem ein Lenkwinkelsensor 43 zu sehen, welchen das Einspurfahrzeug 8 zur Erfassung einer Lenkbewegung umfassen kann. Dieser Lenkwinkelsensor 43 kann vorteilhaft eingerichtet sein, mit der, vorzugsweise am Einspurfahrzeug 8 anbringbaren, Steuereinrichtung 3 Steuersignale auszutauschen. Das Schaltmittel kann als manuell betreibbarer Schalter 41, hier beispielhaft am Lenker des Einspurfahrzeugs 8 angeordnet, und/oder als Sensor 42, insbesondere als Geschwindigkeitssensor und/oder als Neigungssensor, ausgebildet sein. Es können ein oder mehrere Sensoren 42 vorgesehen sein, welche, wie hier angedeutet, im Bereich des Hinterrads 81, oder aber auch im Bereich der Pedale (bei einem Fahrrad) oder im Bereich des Vorderrads angeordnet sein können.
3 zeigt nun eine zweite Ausgestaltung der Erfindung mit zwei an einem Befestigungsmittel 11 angeordneten Stützvorrichtungen 1 gemäß 1, welche einander gegenüberliegend an den beiden Längsseiten des Einspurfahrzeugs 8 angeordnet und eingerichtet sein können, mittels einer Steuereinrichtung 3 unabhängig voneinander und/oder gemeinsam Steuersignale auszutauschen. Die Stützvorrichtung 1 beziehungsweise die Stützvorrichtungen 1 können zudem vorteilhaft mit Schutzabdeckungen, insbesondere mit einer Verkleidung des Antriebs 21 ausgestattet sein, was vorteilhaft zum einen als Berührungsschutz für den Fahrer und zum anderen als Verschmutzungsschutz für die Stützeinrichtung 1 dienen kann (nicht dargestellt).
4 zeigt eine Rückansicht einer Ausgestaltung eines Einspurfahrzeugs 8 mit einer daran angeordneter Stützvorrichtung 1 gemäß 3 mit beidseitig heruntergeschwenkten Stützelementen 2, 5 in einer Draufsicht einen Teil des Einspurfahrzeugs 8 aus 4 mit beidseitig hinaufgeschwenkten Stützelementen 2. Neben Schutzabdeckungen wie zuvor beschrieben können im Bereich der Fahrwerke 5, insbesondere im Bereich der Stützräder 51, darüber hinaus auch Schutzbleche zum Schutz des Fahrers vor Verschmutzung vorgesehen sein (hier nicht dargestellt). An den Stützrädern 51 und/oder an etwaigen Schutzblechen können zudem Markierungslichter, insbesondere LED-Lämpchen, zur Kennzeichnung der Fahrzeugbreite angeordnet sein, welche vorteilhaft mittels der Steuereinrichtung 3 aktiviert werden können.
Die 6 und 7 zeigen in einer Rückansicht (6) beziehungsweise in einer Seitenansicht (7) die Ausgestaltung eines Einspurfahrzeugs 8 aus 4 mit einseitig heruntergeschwenktem Stützelement 2. Die Erfindung bietet dadurch vorteilhaft die Möglichkeiten eines Fahrradständers mit variabler Seitenwahl, wobei das Fahrwerk 5 vorzugsweise eine Feststellbremse 53 zur Arretierung des Stützrads 51 umfassen kann, um einen sicheren Stand zu gewährleisten (vgl. auch 14 und 15).
In 8 ist eine zweite Ausgestaltung eines Teils eines erfindungsgemäßen Einspurfahrzeugs 8 mit einem als Halteplatte 83 ausgestalteten Befestigungsmittel 11 in einer Seitenansicht gezeigt. Es ist zu sehen, dass der Rahmen 82 des Einspurfahrzeugs 8, bevorzugt im Bereich seines Hinterrads 81, wenigstens eine Halteplatte 83 zur Befestigung einer Stützvorrichtung 1 und/oder eines Stützelements 2 der Stützvorrichtung 1 umfassen kann. 11 zeigt dazu in einer vergrößerten Ansicht eine an der Halteplatte 83 des Einspurfahrzeugs 8 aus 8 angeordnete Stützvorrichtung 1.
9 zeigt eine dritte Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Stützvorrichtung 1 mit einem als Schneckenantrieb 213 ausgebildeten Antrieb 21, wobei die Welle 241 zur Ausführung der Schwenkbewegung des Stützelements 2 um die Schwenkachse 24 an ihrem Ende ein Schneckenrad 214 umfasst, welches vorteilhaft mit einer Schnecke 215 der Antriebswelle 221 des Motors 22 wirkverbunden sein kann.
In 10 ist nun in einer vergrößerten Ansicht der Bereich der Schwenkachse 24 der Stützvorrichtung 1 aus 1 gezeigt. Wie hier am Beispiel der Welle 241 zur Ausführung der Schwenkbewegung des Stützelements 2 um die Schwenkachse 24 genauer dargestellt ist, können die Antriebswelle 221 des Motors 22 und/oder die Welle 241 zur Ausführung der Schwenkbewegung des Stützelements 2 um die Schwenkachse 24 vorteilhaft eine Rutschkupplung zur Überlastsicherung der Stützvorrichtung 1 umfassen.
Die 12 bis 15 veranschaulichen im Folgenden verschiedene Ausgestaltungen eines an einem der Schwenkachse 24 gegenüberliegenden Ende des Stützelements 2 angeordneten Fahrwerks 5.
12 zeigt in einer vergrößerten Ansicht zwei Ausgestaltungen eines Fahrwerks 5 mit Stützrad 51 zur Anordnung am Stützelement 2 einer erfindungsgemäßen Stützvorrichtung 1. In 12 links ist eine besonders kostengünstige Variante eines Fahrwerks 5 mit einfachem Stützrad 51 dargestellt, wohingegen auf der rechten Seite ein Fahrwerk 5 mit höherem Funktionsumfang exemplarisch dargestellt ist. Beide Fahrwerksvarianten sind vorzugsweise höhenverstellbar ausgebildet. Dazu kann die Höhenverstellung vorteilhaft in festen Teilschritten erfolgen, wobei sowohl das Fahrwerk 5 als auch das Stützelement 2 vorzugsweise Bohrungen umfassen kann, über die das Fahrwerk 5 am Stützelement 2, insbesondere mittels Schrauben oder Bolzen, lösbar befestigt werden kann. Die Befestigung kann allerdings auch über Klemmung erfolgen. In den hier dargestellten Varianten ist der Durchmesser des Fahrwerkrohrs kleiner als der Innendurchmesser des Vierkantrohrs des Stützelements 2. Das Fahrwerk 5 kann dadurch vorteilhaft in das Vierkantrohr des Stützelements eingeführt werden und darin an die gewünschte Position geschoben und dort befestigt werden. Vorzugsweise umfasst das Fahrwerk 5 zudem ein Mittel 52 zur Federung des Stützrads 51 in Bezug auf die Schwenkachse 24 des Stützelements 2.
In 13 ist in einer vergrößerten Ansicht eine erste Ausgestaltung eines Fahrwerks 5 aus 12 (rechts) mit Feststellbremse 53 zur Arretierung des Stützrads 51 und Drehzahlmesser 511 dargestellt. Der Drehzahlmesser 511 kann vorzugsweise als ein Impulszähler ausgestaltet sein, welcher durch wenigstens einen Magneten und/oder wenigstens ein Metallstück, welcher bzw. welches insbesondere am Stützrad 51 angeordnet ist, aktiviert wird.
Das Fahrwerk 5 kann darüber hinaus vorteilhaft wenigstens einen Stützkraftsensor 55 umfassen, wobei der Stützkraftsensor 55 vorzugsweise eingerichtet ist, mit der Steuereinrichtung 3 Steuersignale auszutauschen, und wobei der Stützkraftsensor 55 vorzugsweise durch einen am Fahrwerk 5 angeordneten Distanzsensor 551 gebildet ist, welcher mit einem an einem Schenkel 54 angeordneten Magneten 552 wechselwirkt. Bei einer Bewegung der Schenkel 54 ändert sich die Distanz zwischen Distanzsensor 551 und Magnet 552. Das sich ändernde Magnetfeld kann dann vom Distanzsensor 551 gemessen und an die Steuerelektronik 532 der Feststellbremse 53 und/oder an die Steuereinrichtung 3 übermittelt werden. Aus diesen Daten kann nun vorteilhaft, im Zusammenspiel mit dem Mittel 52 zur Federung, ein vorzugsweise analoges Kraftsignal errechnet werden, welches vorteilhaft zu jedem Zeitpunkt die auf das Stützrad 51 wirkende vertikale Kraft widerspiegelt. Eine derartige indirekte Kraftmessung kann vorteilhaft zur genauen Bestimmung des Zeitpunkts des Kontakts des Stützrads 51 mit dem Untergrund 9 dienen. Zudem kann mittels der Steuereinrichtung 3 unter Verwendung dieser Messdaten ein ständiger kraftschlüssiger Bodenkontakt, insbesondere während einer Kurvenfahrt und/oder bei einer Fahrt über einen unebenen Untergrund 9 bzw. bei einseitigen Hindernissen, gewährleistet werden.
Die 14 und 15 verdeutlichen exemplarisch die Funktionsweise einer Feststellbremse 53.
14 zeigt eine zweite Ausgestaltung eines Fahrwerks 5 ohne Drehzahlmesser 511 mit eingeschalteter Feststellbremse 53 und 15 zeigt das Fahrwerk 5 aus 14 mit ausgeschalteter Feststellbremse 53. Die Feststellbremse 53 umfasst vorteilhaft einen Motor 531 sowie eine Steuerelektronik 532 und ist vorzugsweise eingerichtet, mit der Steuereinrichtung 3, mit dem Sensor 42 und/oder mit dem Schalter 41 Steuersignale auszutauschen. Die Feststellbremse 53 kann insbesondre ein Planetengetriebe umfassen, welches einen Arm 533 zum Stützrad 51 hin- bzw. von diesem wegschwenken kann. Wie in 15 zu erkennen, kann an einem freien Ende des Arms 533 ein Rad 534, insbesondere ein Kugellager, mit Kragen angeordnet sein, wobei der Kragen des Rads 534 bzw. des Kugellagers vorteilhaft, beim Schwenken der Feststellbremse 53 zum Stützrad 51 hin, mit diesem formschlüssig wechselwirkt und das Stützrad 51 dadurch bremst.
In den 13 bis 15 ist darüber hinaus gezeigt, dass das Stützrad 51 über zwei Schenkel 54 vom Fahrwerk 5 gehaltert werden kann. Eine derartige Halterung ermöglicht, im Zusammenspiel mit dem Mittel 52 zur Federung des Stützrads 51, vorteilhaft eine Federbewegung des Stützrads 51 senkrecht zum Untergrund 9.
16 verdeutlicht schließlich einen Regelkreis eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Steuerung wenigstens einer Stützvorrichtung 1, wie zuvor beschrieben, welche an einem erfindungsgemäßen Einspurfahrzeug 8 angeordnet ist.
Ein Stützelement 2 der wenigstens einen Stützvorrichtung 1 wird mittels eines am Stützelement 2 angeordneten Antriebs 21 samt Motor 22 um seine Schwenkachse 24, insbesondere gegenüber einem Rahmen 82 des Einspurfahrzeugs 8 und/oder eines Befestigungsmittels 11 für die wenigstens eine Stützvorrichtung 1, verschwenkt. Dabei wird die Schwenkbewegung des Stützelements 2 mittels einer Steuereinrichtung 3 gesteuert, wobei die Steuereinrichtung 3 zumindest mit einem Schaltmittel und dem Stützelement 2 Steuersignale austauscht. Im Fall von zwei Stützvorrichtungen 1 kann dabei das jeweilige Stützelement 2 der einen Seite synchron oder asynchron zum Stützelement 2 der anderen Seite verschwenkt werden. Winkelpositionen innerhalb der Schwenkbewegung des Stützelements 2 gegenüber dem Rahmen 82 des Einspurfahrzeugs 8 können vorteilhaft mittels der Steuereinrichtung 3 und/oder einer Leistungselektronik 212 des Stützelements 2 über einen geschlossenen Regelkreis geregelt werden. Die Schwenkbewegung der Stützvorrichtung 1 kann mittels eines Schalters 41 manuell vom Fahrer ausgelöst werden.
Zum automatischen Einleiten einer Schwenkbewegung des Stützelementes 2 einer jeden Stützvorrichtung 1 kann die Steuereinrichtung 3 aber auch vorteilhaft mit einem Sensor 42, insbesondere einem Geschwindigkeitssensor und/oder einem Neigungssensor einer jeden Stützvorrichtung 1 und/oder eines Einspurfahrzeugs 8, mit einem Lenkwinkelsensor 43 eines Einspurfahrzeugs 8, mit einem Stützkraftsensor 55 des Fahrwerks 5 einer jeden Stützvorrichtung 1, mit einem Drehzahlmesser 511 des Fahrwerks 5 einer jeden Stützvorrichtung 1, und/oder mit einem Winkelsensor 242 des Stützelements 2 einer jeden Stützvorrichtung 1, Steuersignale austauschen.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stützvorrichtung 1 zur Abstützung eines Einspurfahrzeugs 8 auf einer Längsseite des Einspurfahrzeugs 8 gegen einen Untergrund 9, wenigstens umfassend ein um eine einzige Schwenkachse 24 verschwenkbar am Einspurfahrzeug 8 anbringbares Stützelement 2, ein Einspurfahrzeug 8, insbesondere Fahrrad, mit zumindest einer solchen Stützvorrichtung 1, sowie ein Verfahren zur Steuerung einer solchen Stützvorrichtung 1. Die erfindungsgemäße Stützvorrichtung 1 zeichnet sich gegenüber gattungsbildenden Stützvorrichtungen dadurch aus, dass das Stützelement 2 einen Antrieb 21 samt Motor 22 umfasst und eingerichtet ist, samt Antrieb 21 und Motor 22 um die Schwenkachse 24 verschwenkt zu werden. Die vorliegende Erfindung eignet sich aufgrund ihrer einfachen und robusten Konstruktion insbesondere zur Nachrüstung einer Vielzahl verschiedener Einspurfahrzeuge 8 wie beispielsweise Fahrräder aller Art, E-Bikes und/oder Mofas oder dergleichen. Sie zeichnet sich dabei durch eine einfache Montage und/oder, insbesondere bei Ausfall eines Bauteils, durch einfache Reparaturmöglichkeiten bei gleichzeitig hohem Benutzungskomfort und hoher Benutzungssicherheit aus.
Bezugszeichenliste

1: Stützvorrichtung
11: Befestigungsmittel
2: Stützelement
21: Antrieb
211: Zugmitteltrieb
212: Leistungselektronik
213: Schneckenantrieb
214: Schneckenrad
215: Schnecke
22: Motor
221: Antriebswelle
24: Schwenkachse
241: Welle
242: Winkelsensor
3: Steuereinrichtung
41: Schalter
42: Sensor
43: Lenkwinkelsensor
5: Fahrwerk
51: Stützrad
511: Drehzahlmesser
52: Mittel zur Federung
53: Feststellbremse
531: Motor der Feststellbremse
532: Steuerelektronik
533: Arm
534: Rad
54: Schenkel
55: Stützkraftsensor
551: Distanzsensor
552: Magnet
8: Einspurfahrzeug
81: Hinterrad
82: Rahmen
83: Halteplatte
9: Untergrund

Claims

Stützvorrichtung (1) zur Abstützung eines Einspurfahrzeugs (8) auf einer Längsseite des Einspurfahrzeugs (8) gegen einen Untergrund (9), wenigstens umfassend - ein um eine einzige Schwenkachse (24) verschwenkbar am Einspurfahrzeug (8) anbringbares Stützelement (2), - wobei an einem der Schwenkachse (24) gegenüberliegenden Ende des Stützelements (2) ein Fahrwerk (5) mit Stützrad (51) angeordnet ist; - ein mit dem Stützelement (2) wirkverbindbares oder wirkverbundenes Schaltmittel zum Auslösen des Herunter- und/oder Hinaufschwenkens des Stützelementes (2) auch während der Fahrt, - wobei das Schaltmittel als manuell betreibbarer Schalter (41) und/oder als Sensor (42) ausgebildet ist und - eine mit dem Stützelement (2) wirkverbindbare Steuereinrichtung (3), - wobei die Steuereinrichtung (3) eingerichtet ist, zumindest mit dem Schaltmittel und dem Stützelement (2) Steuersignale auszutauschen, dadurch gekennzeichnet, - dass das Fahrwerk (5) einen Drehzahlmesser (511) zur Detektion des Aufsetzens des Fahrwerks (5) im Moment des ersten Bodenkontakts umfasst; und - dass das Stützelement (2) einen Antrieb (21) samt Motor (22) umfasst und - eingerichtet ist, samt Antrieb (21) und Motor (22) um die Schwenkachse (24) verschwenkt zu werden.
Stützvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (21) - als ein Zugmitteltrieb (211), insbesondere als Ketten- und/oder Zahnriementrieb, ausgebildet ist, - wobei eine Antriebswelle (221) des Motors (22) und eine Welle (241) zur Ausführung der Schwenkbewegung des Stützelements (2) um die Schwenkachse (24) an ihren Enden Kettenräder und/oder Zahnräder, korrespondierend zum entsprechenden Zugmittel, aufweisen; oder - als ein Schneckenantrieb (213) ausgebildet ist, - wobei die Welle (241) zur Ausführung der Schwenkbewegung des Stützelements (2) um die Schwenkachse (24) an ihrem Ende ein Schneckenrad (214) umfasst, welches mit einer Schnecke (215) der Antriebswelle (221) des Motors (22) wirkverbunden ist.
Stützvorrichtung (1) nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (221) des Motors (22) und/oder die Welle (241) zur Ausführung der Schwenkbewegung des Stützelements (2) um die Schwenkachse (24) eine Rutschkupplung zur Überlastsicherung der Stützvorrichtung (1) umfasst.
Stützvorrichtung (1) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (3) eingerichtet ist mit einer auf dem Stützelement (2) angeordneten Leistungselektronik (212) des Antriebs (21) Steuersignale auszutauschen.
Stützvorrichtung (1) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltmittel als Geschwindigkeitssensor und/oder als Neigungssensor ausgebildet ist.
Stützvorrichtung (1) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (2) einen Winkelsensor (242) umfasst, welcher insbesondere zur direkten Messung des Winkels des Stützelementes (2) bezüglich eines Rahmens (82) des Einspurfahrzeugs (8) und/oder eines Befestigungsmittels (11) für die Stützvorrichtung (1) eingerichtet ist.
Stützvorrichtung (1) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrwerk (5) eine Feststellbremse (53) zur Arretierung des Stützrads (51) umfasst und/oder höhenverstellbar ausgebildet ist.
Stützvorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrwerk (5) ein Mittel (52) zur Federung des Stützrads (51) in Bezug auf die Schwenkachse (24) des Stützelements (2) umfasst.
Stützvorrichtung (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrwerk (5) wenigstens einen Stützkraftsensor (55) umfasst, - wobei der Stützkraftsensor (55) eingerichtet ist, mit der Steuereinrichtung (3) Steuersignale auszutauschen, - und wobei der Stützkraftsensor (55) vorzugsweise durch einen am Fahrwerk (5) angeordneten Distanzsensor (551) gebildet ist, welcher mit einem an einem Schenkel (54) angeordneten Magneten (552) wechselwirkt.
Stützvorrichtung (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststellbremse (53) einen Motor (531) und eine Steuerelektronik (532) umfasst und eingerichtet ist, mit der Steuereinrichtung (3), mit dem Sensor (42) und/oder mit dem Schalter (41) Steuersignale auszutauschen.
Einspurfahrzeug (8) mit zumindest einer Stützvorrichtung (1) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche 1 bis 10.
Einspurfahrzeug (8) nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch zwei Stützvorrichtungen (1) mit Stützelement (2), welche einander gegenüberliegend an den beiden Längsseiten des Einspurfahrzeugs (8) angeordnet und eingerichtet sind, mittels einer Steuereinrichtung (3) unabhängig voneinander und/oder gemeinsam Steuersignale auszutauschen.
Einspurfahrzeug (8) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Einspurfahrzeug (8) einen Lenkwinkelsensor (43) zur Erfassung einer Lenkbewegung umfasst, welcher eingerichtet ist, mit einer, vorzugsweise am Einspurfahrzeug (8) anbringbaren, Steuereinrichtung (3) Steuersignale auszutauschen.
Einspurfahrzeug (8) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Stützvorrichtung (1) unmittelbar oder mittelbar durch ein Befestigungsmittel (11), insbesondere durch einen Befestigungsrahmen zur mittelbaren Befestigung des Stützelements (2), an einem Abschnitt des Rahmens (82), bevorzugt im Bereich des Hinterrads (81) des Einspurfahrzeugs (8), angeordnet ist.
Einspurfahrzeug (8) nach einem der vorherigen Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (82) des Einspurfahrzeugs (8), bevorzugt im Bereich seines Hinterrads (81), wenigstens eine Halteplatte (83) zur Befestigung einer Stützvorrichtung (1) und/oder eines Stützelements (2) der Stützvorrichtung (1) umfasst.
Verfahren zur Steuerung wenigstens einer Stützvorrichtung (1) nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche 1 bis 10, wobei die wenigstens eine Stützvorrichtung (1) an einem Einspurfahrzeug (8) nach einem der Ansprüche 11 bis 15 angeordnet sein kann, bei dem ein Stützelement (2) der wenigstens einen Stützvorrichtung (1) mittels eines am Stützelement (2) angeordneten Antriebs (21) samt Motor (22) um seine Schwenkachse (24), insbesondere gegenüber einem Rahmen (82) des Einspurfahrzeugs (8) und/oder eines Befestigungsmittels (11) für die wenigstens eine Stützvorrichtung (1), verschwenkt wird, wobei die Schwenkbewegung des Stützelements (2) mittels einer Steuereinrichtung (3) gesteuert wird, wobei die Steuereinrichtung (3) zumindest mit einem Schaltmittel und dem Stützelement (2) Steuersignale austauscht, wobei die Steuereinrichtung (3) zum automatischen Einleiten einer Schwenkbewegung des Stützelementes (2) einer jeden Stützvorrichtung (1) mit einem Drehzahlmesser (511) eines Fahrwerks (5) einer jeden Stützvorrichtung (1) Steuersignale austauscht, und wobei im Fall von zwei Stützvorrichtungen (1) das jeweilige Stützelement (2) der einen Seite synchron oder asynchron zum Stützelement (2) der anderen Seite verschwenkt werden kann.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei die wenigstens eine Stützvorrichtung (1) an einem Einspurfahrzeug (8) nach einem der Ansprüche 11 bis 15 angeordnet ist, bei dem Winkelpositionen innerhalb der Schwenkbewegung des Stützelements (2) gegenüber dem Rahmen (82) des Einspurfahrzeugs (8) mittels der Steuereinrichtung (3) und/oder einer Leistungselektronik (212) des Stützelements (2) über einen geschlossenen Regelkreis geregelt werden.
Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, bei dem die Steuereinrichtung (3) zum automatischen Einleiten einer Schwenkbewegung des Stützelementes (2) einer jeden Stützvorrichtung (1) - mit einem Sensor (42), insbesondere einem Geschwindigkeitssensor und/oder einem Neigungssensor einer jeden Stützvorrichtung (1) und/oder eines Einspurfahrzeugs (8), - mit einem Lenkwinkelsensor (43) eines Einspurfahrzeugs (8), - mit einem Stützkraftsensor (55) des Fahrwerks (5) einer jeden Stützvorrichtung (1), und/oder - mit einem Winkelsensor (242) des Stützelements (2) einer jeden Stützvorrichtung (1), Steuersignale austauscht.