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Die Erfindung betrifft ein einspuriges, motorgetriebenes Zweirad.
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Zweiräder, insbesondere solche mit einem hohen Schwerpunkt, z.B. solche mit einem Dach, haben eine relativ große Seitenfläche, sodass sie naturgemäß eine etwas erhöhte Seitenwindempfindlichkeit haben. Der Seitenwind kann zum Gieren und Rollen des Fahrzeugs führen. Ebenso kann es z. B. durch Gepäck bei höheren Geschwindigkeiten zu Fahrzeugschwankungen kommen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein einspuriges motorgetriebenes Zweirad zu schaffen, welches diese Nachteile kompensiert.
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Diese Aufgabe wird durch ein einspuriges, motorgetriebenes Zweirad nach Anspruch 1 gelöst.
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Das erfindungsgemäße einspurige, motorgetriebene Zweirad ist mit seitlich angebrachten, abstehenden Klappen versehen, die im Fahrbetrieb motorisch so verstellbar sind, dass sie verschiedenen Auf- oder Abtrieb erzeugen können, wobei eine Steuerung und eine damit verbundene Sensorik vorhanden sind, und wobei die Steuerung abhängig von äußeren Umgebungsbedingungen und/oder der Zweiradlage die Klappen ansteuert und das Zweirad am Boden stabilisiert
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Zumindest auf jeder Seite ist eine Klappe vorgesehen, und diese steht seitlich gegenüber der restlichen Karosserie ab. Durch die Beweglichkeit der Klappen können diese entweder gleichmäßig links und rechts oder unterschiedlich links und rechts bewegt und in den Fahrtwind gestellt werden. Dadurch ist einerseits ein unterschiedlicher Luftwiderstand und/oder unterschiedlicher Auf- und Abtrieb links und rechts vorhanden, mit dem Seitenwind ausgeglichen und auch bei höheren Geschwindigkeiten Auf- oder Abtrieb erzeugt werden kann. Das Zweirad liegt dann stabiler. Auch bei einer Bremsung können die Klappen von Vorteil sein, denn sie werden beispielsweise motorisch aufgestellt, um maximalen Luftwiderstand zu erzeugen.
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Die Sensoren können nicht nur Umgebungsbedingungen wie den Seitenwind links und rechts des Fahrzeugs oder den durch den unterschiedlichen Fahrtwind links und rechts vorhandenen Umgebungsdruck bestimmen, sondern es ist auch möglich, dass über die Sensorik die Fahrzustände ermittelt werden, z. B. ob das Motorrad schwankt oder in eine Kurvenlage eingelenkt wird. Auch Einfederwege wären detektierbar, um beispielsweise bei einer hohen Gepäckladung im Bereich des Hinterrads einen Auftrieb zu erzeugen. Natürlich kann auch die Fahrtgeschwindigkeit mit in die Bestimmung der Klappenposition eingehen.
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Vorzugsweise sind die Klappen links und rechts abhängig von den sensierten Daten wie gesagt unterschiedlich ansteuerbar.
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Die Klappen können in der vorderen Zweiradhälfte und/oder hinterhalb des Fahrersitzes angebracht sein, was u. a. vom Schwerpunkt des Fahrzeugs in Längsrichtung abhängig ist.
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Die Klappen können auch so ausgebildet sein, dass mit ihnen ausschließlich Abtrieb und kein Auftrieb erzeugt werden kann. Alternativ können Profile verwendet werden, über die nur Auftrieb und kein Abtrieb erzeugt wird, selbst bei Auf- und Abschwenken.
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Insbesondere sind die Klappen an einem stabilen Befestigungselement, z. B. der Karosserie angebracht, sodass sie stabil gehaltert werden.
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Eine Variante der Erfindung sieht vor, dass das erfindungsgemäße Zweirad ein Dach hat und zwei nebeneinander verlaufende, beabstandete seitliche Holme, die sich von einem Rahmen von vorne aufwärts und nach hinten erstrecken, um vordere und hintere Säulen zu bilden, die in seitliche Dachholme übergehen. Die Klappen sind an den vorderen und/oder hinteren Säulen angebracht. Die Säulen liegen relativ weit außen am Fahrzeug und erlauben eine einfache Unterbringung und Anbringung der Klappen. Darüber hinaus ist damit gewährleistet, dass die Klappen gut von der Luft angeströmt werden und ihren Effekt entfalten.
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Die Klappen haben vorzugsweise eine Schwenkachse, die z. B. am vorderen oder hinteren Endabschnitt der Klappen oder dazwischen vorgesehen ist, so dass die Klappen um die Schwenkachse auf- und abwärts schwenkbar sind. Das bedeutet, das stromaufwärtige Ende wandert aufwärts und abwärts, das rückwärtige Ende wandert entweder gar nicht auf- oder abwärts, wenn die Schwenkachse ganz am hinteren Ende angebracht ist, oder nur geringfügig auf- und abwärts.
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Eine Variante der Erfindung sieht vor, dass die Klappen zudem auch Stoßpads sind, die so weit seitlich nach außen ragen, dass sie beim Umkippen des Zweirads als Aufpralldämpfer wirken. Ohne Helm zulässig zu fahrende Zweiräder müssen gesetzlich gewissen Auflagen genügen, um die Kopfbelastung beim Umkippen des Zweirads aus dem Stand niedrig zu halten. Diese Stoßpads stehen deshalb seitlich gegenüber dem Rest des Zweirads vor. Sie müssen eine gewisse Dämpfungswirkung entfalten. Erfindungsgemäß sind diese Stoßpads nun gleichzeitig aerodynamisch verstellbare Klappen.
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Die Stoßpads haben beispielsweise eine Außenschale, die mit einem stoßdämpfenden Material, insbesondere geschäumtem Kunststoff, im Inneren des Stoßpads befüllt sind, d. h. die äußere Schale umgrenzt das stoßdämpfende Material.
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Die Steuerung und die Sensorik sind vorzugsweise so ausgebildet, dass eine oder mehrere der folgenden Eigenschaften durch die Klappen erzeugt wird:
- bei Höchstgeschwindigkeit erzeugen die Klappen einen geringstmöglichen Widerstand, d. h. ihre Position ist so optimal in den Fahrtwind gestellt;
- bei einem Bremsvorgang haben die Klappen ihren höchstmöglichen Luftwiderstand;
- bei Kurvenfahrt unterstützen die Klappen das Einlenken und Aufrichten des Zweirads, was durch unterschiedliche Neigungen der Klappen links und rechts des Fahrzeugs erreicht wird, und
- bei Seitenwind stabilisieren die Klappen das Zweirad. Auch hier werden die Klappen links und rechts unterschiedlich angesteuert.
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Sensoren zur Bestimmung der Umgebungsbedingungen sind beispielsweise am Lenker angebracht. Natürlich können noch weitere Sensoren die gesamte Sensorik mit bilden und mit der Steuerung gekoppelt sein, wie zu Beginn bereits angedeutet.
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Als Sensorik kann eine sogenannte 6-Achsensensorbox verwendet werden, die in sechs Raumachsen Daten liefert.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den nachfolgenden Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird.
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In den Zeichnungen zeigen:
- - 1 eine schematische Ansicht einer Variante eines erfindungsgemäßen Zweirads,
- - 2 eine Detailansicht des Dachs des Zweirads nach 1 mit einer seitlichen, verstellbaren Klappe,
- - 3 eine seitliche Detailansicht der beim erfindungsgemäßen Zweirad vorgesehenen Klappe in einer Grundstellung, und
- - 4 drei unterschiedliche Stellungen der Klappe gemäß 3.
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In 1 ist ein einspuriges, motorgetriebenes (hier z. B. batteriebetriebenes) Zweirad 10 dargestellt, mit einem Rahmen 12, an dem das Dach 14 befestigt ist.
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Das Dach 14 hat zwei nebeneinander verlaufende, seitliche Holme 16, 18, die von vorne beginnend seitlich der Windschutzscheibe 20 verlaufende vordere Säulen 22, 24 definieren, danach zwei seitliche Dachholme 26, 28 und anschließend hintere Säulen 30, wobei ein nach unten ragender Ausläufer jeder hinteren Säule 30 im hinteren Bereich des Rahmens 12 befestigt ist und ein nach unten ragender Ausläufer jeder vorderen Säule 22, 24 ebenfalls am Rahmen 12 befestigt ist.
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Das dargestellte Zweirad 10 ist ohne Helm zu fahren.
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Das Zweirad 10 hat z. B. im Bereich der hinteren Säulen 30 in Schulterhöhe seitlich abstehende Klappen 32, die um eine Schwenkachse 34, die im Wesentlichen horizontal und quer zur Fahrzeuglängsachse verläuft, motorisch verstellbar sind.
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In der bevorzugten Ausführungsform haben die hinteren Säulen 30 einstückig angeformte, nach vorne ragende Seitenabschirmplanken 31, die den Insassen bis zur Schulter seitlich schützen. Die Klappen 32 sind an den Seitenabschirmplanken 31 befestigt, vorzugsweise in Schulterhöhe. Mit der hohen Anordnung der Klappen 32 wird eine verbesserte Wirkung der Klappen 32 erzielt.
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In den 2 bis 4 ist ein Elektromotor 36 angedeutet, der mit der Schwenkachse 34 und mit der zugeordneten Klappe 32 gekoppelt ist, um diese in Pfeilrichtung verschwenken zu können.
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Die beiden Klappen 32, von denen in den Figuren nur die linke Klappe zu sehen ist, sind symmetrisch links und rechts auf gleicher Höhe und nur spiegelsymmetrisch zur Längsmittelebene am Zweirad angebracht.
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Jede Klappe 32 hat ihren eigenen, zugeordneten Elektromotor 36. Das erlaubt es, die beiden Klappen 32 unterschiedlich zu bewegen.
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Die Elektromotoren 36 sind mit einer Steuerung 40 gekoppelt.
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Die Steuerung 40 wird wiederum von einer Sensorik gespeist, mit beispielsweise einer 6-Achsensensorbox 42 und Sensoren 44, beispielsweise an den äußeren Enden des Lenkers 46.
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Über die Sensorik werden Daten wie Fahrgeschwindigkeit, Neigungswinkel, Lenkeinschlag, Seitenwind, Einfederweg und dergleichen ermittelt, wobei eine oder mehrere der vorgenannten Daten detektiert werden.
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Durch die von der Sensorik erhaltenen Daten ermittelt die Steuerung eine vorteilhafte Lage für jede der beiden Klappen 32, damit das Zweirad eine verbesserte und stabilere Straßenlage hat sowie das Einlenken und Aufrichten des Fahrzeugs unterstützt.
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Die Klappen 32 können unterschiedlich angesteuert werden und unterschiedlich geschwenkt werden.
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4 zeigt drei Positionen der Klappe 32, nämlich eine untere Position 50, eine mittlere Position 52 und eine obere Position 54. Von der unteren bis zur oberen Position 52 - 54 wird durch die Klappe 32 immer mehr Abtrieb erzeugt. Die Profilform der Klappen 32 erzeugt vorliegend Abtrieb.
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Bei der gezeigten Ausführungsform kann die Klappe 32 Auf- und Abtrieb erzeugen, je nach Bedarf.
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Insbesondere wird die Seitenwindempfindlichkeit mit den Klappen reduziert.
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In der dargestellten Variante sind die Klappen 32 hinter dem Fahrersitz 60 angebracht, sie können jedoch auch vorderhalb des Sitzes 60 angebracht sein, beispielsweise an dem Rahmen oder nahe des Rahmens, oder sogar an Verkleidungsteilen im vorderen Teil des Fahrzeugs. Die entsprechende Klappe trägt das Bezugszeichen 32'. Auch diese Klappe 32' ist, wie die Klappen 32 individuell schwenkbar. Auch hier sind natürlich links und rechts zwei symmetrisch zueinander angebrachte Klappen 32' angebracht.
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Die Klappen 32 sind zugleich sogenannte Stoßpads. Das bedeutet, sie ragen seitlich so weit nach außen, dass beim Umkippen des Zweirads 20 die Klappen 32 in Kontakt mit dem Boden kommen und dämpfend wirken, um bei helmbefreiten Zweirädern die Kopfbelastung des Insassen zu reduzieren und das Zweirad zu schützen.
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Dazu haben die Klappen 32 eine Außenschale 50 aus vorzugsweise stoßfestem und abriebfesten Kunststoff. Die Außenschale ist, wie in 2 zu sehen ist, nach außen gewölbt und nimmt ein stoßdämpfendes Material im Inneren auf, das den gesamten Innenraum ausfüllt. Das stoßdämpfende Material ist insbesondere durch Ausschäumen der Schale oder durch ein eingelegtes Teil gebildet.
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Die Steuerung 40 und die Sensorik sind so ausgebildet, dass die Klappen
- - bei Höchstgeschwindigkeit einen geringen und vorzugsweise den geringstmöglichen Luftwiderstand erzeugen, hier in die Stellung 52 schwenken,
- - bei einem Bremsvorgang den höchsten Luftwiderstand haben, hier z. B. bei Stellung 50,
- - bei Kurvenfahrt das Einlenken und Aufrichten des Fahrzeugs unterstützen, z. B. indem bei einer Linkskurve die linke Klappe in die Stellung 50 und die rechte Klappe in die Stellung 54 fährt, und/oder
- - bei Seitenwind das Zweirad 10 durch unterschiedliche Positionen der linken und rechten Klappe 32 stabilisiert wird.
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Die Lösung mit den Klappen 32, 32' sorgt für einen geringen zusätzlichen Integrationsaufwand, schafft die Möglichkeit, die Aerodynamik des Zweirads 10 anzupassen, erhöht die Fahrstabilität und Fahrsicherheit, unterstützt beim Einlenken und Aufrichten bei Kurvenfahrt und sorgt für Sicherheit beim „Umfalltest“, indem sie optional auch als Stoßpads wirken.
