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Die Erfindung betrifft ein einspuriges, motorgetriebenes Zweirad mit Dach.
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Um ein helmbefreites Fahren bei motorgetriebenen Zweirädern, insbesondere Motorrädern, zu ermöglichen, ist es bekannt, die motorgetriebenen Zweiräder mit einer kuppelartigen Fahrgastzelle zu versehen, die gleichzeitig ein Dach des Zweirads bildet. Dadurch ist es möglich, das Zweirad im öffentlichen Straßenverkehr zu führen, ohne dabei zusätzliche Schutzkleidung oder einen Helm tragen zu müssen.
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Bei den bekannten motorgetriebenen Zweirädern mit Dachstruktur ist das Dach fest mit einem Unterbau verbunden, zum Beispiel durch eine Klemmverbindung. Nachteilig hierbei ist, dass durch die Dachstruktur Wartungsarbeiten vor allem im Bereich innerhalb der Fahrgastzelle aufgrund schlechter Zugänglichkeit erschwert sind. Die Demontage der Dachstruktur ist jedoch aufgrund der Art der Verbindung sehr aufwendig.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Wartungsarbeiten im Bereich innerhalb der Fahrgastzelle bei motorgetriebenen Zweirädern mit Dach zu vereinfachen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein einspuriges, motorgetriebenes Zweirad mit Dach, das zwei seitliche, voneinander beabstandete Holme hat, die sich von vorne aufwärts zu einer Dachfläche und hinter der Dachfläche abwärts erstrecken, unter Bildung von vorderen Säulen, Dachholmen sowie hinteren Säulen, wobei die vorderen Säulen in die Dachholme und die Dachholme wiederum in die hinteren Säulen (allgemein gesagt, in die hintere Dachtragstruktur) übergehen, wobei die vorderen und/oder die hinteren Säulen zerstörungsfrei lösbar an einem Zweiradrahmen befestigt sind und die vorderen und/oder die hinteren Säulen über mindestens ein Schwenklager zweiradseitig gelagert sind, über welches das Dach nach Lösen der anderen Säulen zu Reparaturarbeiten nach oben verschwenkbar ist.
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Durch das Verschwenken des Dachs nach oben wird die Zugänglichkeit der Fahrgastzelle deutlich verbessert, wenn beispielsweise Reparatur- oder Wartungsarbeiten durchgeführt werden müssen. Das Lösen der Säulen und das Verschwenken des Dachs ist dabei besonders einfach und kann von einer einzigen Person problemlos durchgeführt werden. Das Dach muss nämlich nicht vollständig nach oben abgehoben werden, sondern kann einfach nach oben gedrückt und dadurch verschwenkt werden. Das heißt, ein Teil des Gewichts des Dachs wird immer von dem Zweiradrahmen abgestützt. Dadurch ist auch der Personalbedarf bei Reparatur- und Wartungsarbeiten verringert. Die Holme samt Dach bilden eine einstückige, selbsttragende Fahrgastzelle.
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Beispielsweise sind die vorderen und/oder die hinteren Säulen über wenigstens eine Schraubbefestigung fahrzeugseitig lösbar befestigt. Somit lässt sich die Verbindung der Säulen zum Zweiradrahmen besonders einfach mit Standardwerkzeugen lösen und nach erfolgter Reparatur beziehungsweise Wartung ebenso einfach wieder herstellen.
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Durch das Lösen der Schraubbefestigung kann die Verschwenkbarkeit hergestellt werden. Allerdings wird das Dach aufgrund seines Eigengewichts ohne Krafteinwirkung von außen in seiner montierten Position bleiben. Dies ist dahingehend vorteilhaft, dass ein Arbeiter zuerst alle notwendigen Schraubverbindungen lösen kann und anschließend das Dach verschwenken kann.
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Indem für die Befestigung des Dachs Schraubbefestigungen vorgesehen sind, ist zudem nicht nur die Demontage zu Reparatur- und Wartungszwecken vereinfacht, sondern auch die Montage im ursprünglichen Herstellungsprozess.
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Die Schraubbefestigungen sind vorzugsweise durch Verkleidungsteile verdeckt, wodurch sich ein ansprechendes und hochwertiges Erscheinungsbild ergibt. Die Verkleidungsteile können bei Wartungs- und Reparaturarbeiten leicht entfernt werden.
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Die vorderen und/oder die hinteren Säulen können am Zweiradrahmen befestigt sein. Da der Zweiradrahmen besonders stabil ausgebildet ist, eignet er sich gut zur Abstützung des Dachs. Zudem müssen durch die Befestigung der Säulen am Zweiradrahmen keine zusätzlichen Befestigungsstrukturen bereitgestellt werden. Es ist ausreichend, wenn entsprechende Befestigungspunkte, zum Beispiel Schraublöcher, an dem Zweiradrahmen vorgesehen sind.
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Gemäß einer Ausführungsform erstrecken sich die vorderen Säulen zu ihren freien Enden hin bis unterhalb einer Sitzfläche für den Insassen und sind in ihrem unteren Endbereich am Zweiradrahmen befestigt.
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Gleichermaßen können sich die freien Enden der hinteren Säulen nach unten bis unterhalb einer Sitzfläche für den Insassen erstrecken und im unteren Endbereich am Zweiradrahmen befestigt sein.
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Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass die Säulen abschnittsweise mit dem Zweiradrahmen überlappen und sich am Zweiradrahmen abstützen können. Das Dach wird somit in seitliche Richtung nicht nur durch die Schraubbefestigungen abgestützt, sondern auch entlang der Kontaktfläche zwischen den Säulen und dem Zweiradrahmen. Auf diese Weise werden die Schraubbefestigungen bei bestimmten Belastungsfällen im Fahrbetrieb entlastet und das Dach ist stabil gelagert.
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Die vorderen und/oder hinteren Säulen können jeweils wenigstens zwei Befestigungsstellen haben, wobei jeweils eine Befestigungsstelle das Schwenklager bildet und die andere eine zerstörungsfrei lösbare zusätzliche Befestigung. Dadurch ist im einfachsten Fall ein einziges Schwenklager ausreichend, um ein Verschwenken des Dachs zu ermöglichen, wenn die übrigen Befestigungen gelöst sind.
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Es ist jedoch auch denkbar, dass mehrere Befestigungsstellen gleichermaßen ein Schwenklager bilden. Zum Beispiel können zwei Befestigungsstellen der hinteren Säulen, die an gegenüberliegenden Fahrzeugseiten angeordnet sind, ein Schwenklager bilden. Dies hat den Vorteil, dass das Dach beim Verschwenken stabiler gelagert ist, da es in zwei Lagern abgestützt ist. Auf gleiche Weise können auch die vorderen Säulen zwei Befestigungsstellen aufweisen, die ein Schwenklager bilden.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn alle Säulen eine Befestigungsstelle haben, die ein Schwenklager bildet. In diesem Fall können wahlweise die Befestigungen der vorderen oder der hinteren Säulen gelöst werden und die Befestigungsstellen der hinteren beziehungsweise der vorderen Säulen können das Schwenklager bilden. Dadurch kann je nach Reparatur- oder Wartungsfall das Dach um unterschiedliche Schwenkachsen und somit in unterschiedliche Richtungen verschwenkt werden, um die erforderlichen Bereiche zugänglich zu machen.
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Der Zweiradrahmen ist insbesondere so ausgebildet, dass ein Verschwenken des Dachs in erforderlichen Maß möglich ist. Damit ist gemeint, dass keine Kollisionen zwischen dem Zweiradrahmen und dem Dach auftreten, die ein Verschwenken des Dachs verhindern würden.
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Es ist jedoch denkbar, dass ein Anschlag vorgesehen ist, an dem das Dach insbesondere mit den vorderen oder hinteren Säulen am Ende des Schwenkens anschlagen kann. Auf diese Weise kann das Dach in einer definierten Montageposition gehalten werden und es wird verhindert, dass das Dach beim Verschwenken unkontrolliert nach vorne oder hinten wegkippt und möglicherweise beschädigt wird oder Schäden verursacht, zum Beispiel an Verkleidungsteilen oder Leitungsführungen etc.
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Der Anschlag ist beispielsweise durch einen Vorsprung am Zweiradrahmen oder durch ein separates Bauteil gebildet, das am Zweiradrahmen oder an anderer Stelle des Zweirads befestigt sein kann.
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Gemäß einer Ausführungsform ist das Zweirad so ausgebildet, dass das Dach um wenigstens 45° nach vorne und/oder hinten geschwenkt werden kann. Ein solcher Winkelbereich ist ausreichend, um die gängigen Reparatur- und Wartungsarbeiten zu erleichtern. Zudem ist der Schwerpunkt des Zweirads in einem Zustand, in dem das Dach um 45° nach vorne oder hinten verschwenkt ist derart gelegen, dass das Zweirad stabil steht. Natürlich sind aber auch andere Winkelbereiche vorstellbar.
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Die Holme sind vorzugsweise durch die Dachfläche und/oder eine Rückwand miteinander unter Erzeugung eines einteiligen Bauteils verbunden. Dadurch lässt sich das Dach besonders leicht handhaben. Außerdem ist die Stabilität des Dachs durch die einteilige Ausbildung gegenüber einem mehrteiligen Dach verbessert.
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Beispielsweise ist das Dach mit den Holmen und gegebenenfalls der Rückwand ein einstückiges, faserverstärktes Kunststoffteil. Durch die Verwendung von faserverstärktem Kunststoff kann das Dach ein geringes Gewicht, aber dennoch eine hohe Stabilität und Festigkeit haben. Das vergleichsweise geringe Gewicht des Dachs wirkt sich dabei besonders positiv auf die Lage des Schwerpunkts des Zweirads aus, der bei einem geringen Gewicht des Dachs besonders tief liegen kann. Dies wirkt sich wiederum vorteilhaft auf das Fahrgefühl beim Fahren des Zweirads aus.
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Die einzelnen Teile der selbsttragenden, insbesondere einstückigen Fahrgastzelle können durch Hot oder Cold Bonding miteinander verbunden werden.
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Beim Hot Bonding werden mit Harz imprägnierte Gewebe mit hohem Faservolumenanteil (Prepregs) im Autoklave-Verfahren oder trockene Gelege und/oder geflochtene Halbzeuge durch nachträgliche Infusion von Harz im Harzinjektionsverfahren (auch Resin Transfer Moulding genannt) bei hoher Temperatur und hohem Druck einteilig aushärtet. Beim Cold Bonding werden fertige, insbesondere kohlefaserverstärkte Kunststoffteile miteinander verklebt. Bei beiden Verfahren lassen sich Bauteile, die auf diese Weise miteinander verbunden sind, nicht mehr zerstörungsfrei voneinander lösen.
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Gemäß einer Ausführungsform können die Holme bogenförmig verlaufen und durchgehend als Hohlkörper ausgebildet sein, und vom vorderen unteren bis zum hinteren unteren Ende der Fahrgastzelle verlaufen. Aufgrund dieser Struktur und Form können die Holme im Fahrbetrieb bei Belastung bis zu einem gewissen Grad elastisch verformt werden und dadurch Kräfte abbauen. Ein Insasse ist dadurch in der Fahrgastzelle besonders gut abgeschirmt und geschützt.
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Grundsätzlich können die Holme durchgehend in Hohlprofilbauweise, vorzugsweise mit konstanten Wandstärken, hergestellt sein. Dies kann erreicht werden, indem die Holme als durchgehend geschlossene Profile gefertigt werden oder indem die Holme zumindest abschnittsweise aus miteinander verklebten Innen- und Außenteilen gefertigt werden.
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Vorzugsweise ist die Fahrgastzelle ein faserverstärktes Kunststoffbauteil. Beispielsweise ist die Fahrgastzelle ein Bauteil aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) oder aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK). Ferner kann die Fahrgastzelle auch eine Mischform an unterschiedlichen Fasern haben, die sich z.B. aus CFK und Kevlar oder CFK und Glasfasern oder CFK, Kevlar und Glasfasern oder aus Glasfasern und Kevlar zusammensetzen. Alternativ oder zusätzlich können Naturfasern enthalten sein.
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Generell ist auch ein Verbund von unterschiedlichen Lagen, bestehend aus dem gleichen Material denkbar. Ein entsprechender Verbund könnte beispielsweise eine Lage CFK, zwei Lagen GFK und wieder eine Lage CFK umfassen. Durch die Verwendung eines faserverstärken Bauteils ist das Gewicht der Fahrgastzelle gegenüber einer Fahrgastzelle mit einer Struktur aus konventionellen Werkstoffen, wie zum Beispiel Aluminium, deutlich reduziert. Dadurch ist zum einen der Energieverbrauch des Zweirads im Fahrbetrieb reduziert, zum anderen ist das Fahrverhalten des Zweirads aufgrund dessen, dass der Schwerpunkt des Zweirads nach unten verlagert ist, verbessert.
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Eine Mischform mit unterschiedlichen Fasern lässt sich zum Beispiel fertigen, indem mindestens eine Lage, die zur Herstellung eines faserverstärkten Bauteils dient, verschiedene Fasern enthält. Alternativ könne mehrere Lagen zur Herstellung eines Bauteils vorgesehen sein, wobei die Lagen jeweils unterschiedliche Fasern enthalten, insbesondere wobei jede Lage nur Fasern einer Sorte enthält. Die vorgenannten Beispiele lassen sich auch kombinieren. Das heißt, das mindestens eine Lage unterschiedliche Fasern enthält und mindestens eine weitere Lage nur Fasern einer Sorte enthält.
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Die vorderen Säulen können am Zweiradrahmen hinter dem Vorderrad und/oder die hinteren Säulen am Zweiradrahmen vor dem Hinterrad befestigt sein. Der Zweiradrahmen kann dadurch besonders kompakt ausgebildet sein.
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Das Zweirad ist beispielsweise elektrisch angetrieben und das Batteriepack ist vorzugsweise Teil des Zweiradrahmens. Auf diese Weise sind besonders wenige Komponenten notwendig, um den Zweiradrahmen bereitzustellen. Zum Beispiel kann ein Außengehäuse des Batteriepacks den Zweiradrahmen bilden.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den nachfolgenden Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
- - 1 schematisch ein erfindungsgemäßes motorgetriebenes Zweirad mit Dach, wobei das Dach in einer Betriebsstellung ist.
- - 2 das Zweirad aus 1, wobei das Dach in einer Wartungsstellung ist.
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1 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes, einspuriges, motorgetriebenes Zweirad 10. Das Zweirad 10 ist beispielsweise elektrisch angetrieben und umfasst ein Batteriepack 12, das Teil eines Zweiradrahmens 14 ist.
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Das Zweirad 10 weist ein Dach 16 auf, wobei in 1 das Dach 16 in einer Betriebsstellung gezeigt ist. Unter einer Betriebsstellung ist eine Stellung zu verstehen, in der sich das Dach 16 im regulären Fahrbetrieb befindet, in der das Dach 16 fest an einer Fahrzeugstruktur befestigt ist, insbesondere an dem Zweiradrahmen 14. Der Zweiradrahmen 14 ist dabei hauptsächlich durch ein Gehäuse 18 des Batteriepacks 12 gebildet.
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Das Dach 16 ist vorzugsweise ein einstückiges, insbesondere faserverstärktes Kunststoffteil und bildet eine selbsttragende Fahrgastzelle.
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Das Dach 16 hat zwei seitliche, voneinander beabstandete Holme 20, die sich von vorne aufwärts zu einer oberen Dachfläche 22 und hinter der Dachfläche 22 abwärts erstrecken unter Bildung einer hinteren Dachtragstruktur. Dabei werden vordere Säulen 24, Dachholme 26 sowie hintere Säulen 28 gebildet, wobei die vorderen Säulen 24 in die Dachholme 26 und die Dachholme 26 wiederum in die hinteren Säulen 28 übergehen.
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Ferner ist eine Quertraverse 40 vorgesehen, die unterhalb einer Windschutzscheibe 42 die vorderen Säulen 24 verbindet und einstückig in sie übergeht.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Holme 20 durch die Dachfläche 22 und eine Rückwand 30 miteinander unter Erzeugung eines einteiligen Bauteils verbunden. Es ist jedoch auch denkbar, dass nur die Dachfläche 22 vorgesehen ist, um die Holme 20 zu verbinden.
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In der Betriebsstellung erstrecken sich sowohl die vorderen Säulen 24 als auch die hinteren Säulen 28 zu ihren freien Enden hin bis unterhalb einer Sitzfläche 32 für den Insassen und sind in ihrem unteren Endbereich am Zweiradrahmen 14 befestigt.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die vorderen und/oder die hinteren Säulen 24, 28 zerstörungsfrei lösbar am Zweiradrahmen 14 befestigt sind, insbesondere über Schraubbefestigungen.
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Die vorderen Säulen 24 sind dabei hinter dem Vorderrad 29 und die hinteren Säulen 28 vor dem Hinterrad 31 befestigt.
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Dabei ist mindestens eine der vorderen oder der hinteren Säulen 24, 28 über mindestens ein Schwenklager 34 zweiradseitig gelagert, über welches das Dach 16 nach Lösen der anderen Säulen 24, 26 zu Reparaturarbeiten nach oben verschwenkbar ist.
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Jede der einzelnen Säulen 24, 28 hat mindestens eine Befestigungsstelle 36, 38, über welche die Säulen 24, 28 am Zweiradrahmen 14 befestigt sind.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die hinteren Säulen 28 jeweils über zwei hintere Befestigungsstellen 36 am Zweiradrahmen 14 gelagert, das heißt, insgesamt haben die hinteren Säulen 28 vier Befestigungsstellen 36. Mindestens eine der Befestigungsstellen 36 ist dabei als Schwenklager 34 ausgebildet. Hinsichtlich der Lagerung ist es jedoch vorteilhaft, wenn beide hinteren Säulen 28 mindestens eine Befestigungsstelle 36 aufweisen, die ein Schwenklager 34 bilden, wobei die Schwenklager 34 eine gemeinsame Schwenkachse haben.
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Die vorderen Säulen 24 sind jeweils über eine vordere Befestigungsstelle 38 am Zweiradrahmen 14 befestigt, also insgesamt über zwei Befestigungsstellen 38.
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Optional kann mindestens eine der beiden Befestigungsstellen 38 der vorderen Säulen 28 an dem Zweiradrahmen 14 ebenfalls als Schwenklager 34 ausgebildet sein.
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Wenn beispielsweise alle Schraubverbindungen der vorderen Säulen 24 mit dem Zweiradrahmen 14 und auch die Schraubverbindungen der hinteren Säulen 28 mit dem Zweiradrahmen 14, die kein Schwenklager 34 bilden, gelöst sind, kann das Dach 16 um eine Schwenkachse SH nach oben verschwenkt werden.
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Für den Fall, dass auch die Befestigungsstellen 38 der vorderen Säulen 24 ein Schwenklager 34 umfassen, kann das Dach 16 auch um eine vordere Schwenkachse Sv verschwenkt werden, wenn alle Befestigungsstellen 36 der hinteren Säulen 28 mit dem Zweiradrahmen 14 gelöst sind.
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Die Schwenklager 34 sind beispielsweise durch Buchsen gebildet, die in die Säulen 24, 28 integriert sind und durch die sich Bolzen oder Schrauben erstrecken, welche fest oder lösbar am Zweiradrahmen 14 befestigt sind.
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2 zeigt das Zweirad 10 aus 1 in einem Wartungszustand, in dem das Dach 16 verschwenkt ist, und zwar um die hintere Schwenkachse SH . Zu diesem Zweck wurden die vorderen Schraubverbindungen gelöst.
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Das Dach 16 ist um etwas mehr als 45°, insbesondere um ca. 60° nach hinten verschwenkt. In einer weiteren Wartungsstellung kann das Dach 16 in ähnlicher Weise, wie vorhergehend beschreiben, um mindestens 45° nach vorne verschwenkt sein.
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Um das Dach 16 in der dargestellten Wartungsstellung zu halten, kann ein in den Figuren nicht näher veranschaulichter Anschlag vorgesehen sein, an dem das Dach 16 insbesondere mit den vorderen oder hinteren Säulen 24, 28 anschlagen kann. Der Anschlag kann beispielsweise ein Vorsprung am Zweiradrahmen 14 sein.
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Auf gleiche Weise kann das Dach 16 in einer vorderen Wartungsstellung gehalten werden, wenn das Dach 16 um die vordere Schwenkachse Sv verschwenkt wurde.
