DE102019118235B3

DE102019118235B3 - Fahrzeug mit Pedalantrieb

Info

Publication number: DE102019118235B3
Application number: DE102019118235.2A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-07-05
Filing date: 2019-07-05
Publication date: 2020-10-01
Anticipated expiration: 2039-07-06

Abstract

Bei einem Fahrzeug mit Pedalantrieb, mit einem Fahrzeugrahmen, mit mindestens einem in einer Vorderradgabel aufgenommen Vorderrad, mit mindestens einem in einer Hinterradgabel aufgenommenen Hinterrad, mit mindestens einem Sitz und mit mindestens einer Lenkeinrichtung, wobei die Lenkeinrichtung dem Hinterrad zugeordnet ist und wobei der Pedalantrieb mit einer Tretkurbel dem Vorderrad zugeordnet ist, ist erfindungswesentlich vorgesehen, dass das Hinterrad einen Vorlauf in Bezug zum Schnittpunkt der Lenkachse mit der Fahrbahn ausbildet, dass dem Hinterrad ein Motor zugeordnet ist und dass der Motor zur Erzeugung einer Lenkstabilität regelbar ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit Pedalantrieb, mit einem Fahrzeugrahmen, mit mindestens einem in einer Vorderradgabel aufgenommen Vorderrad, mit mindestens einem in einer Hinterradgabel aufgenommenen Hinterrad, mit mindestens einem Sitz und mit mindestens einer Lenkeinrichtung, wobei die Lenkeinrichtung dem Hinterrad zugeordnet ist und wobei der Pedalantrieb mit einer Tretkurbel dem Vorderrad zugeordnet ist. Fahrzeuge mit Pedalantrieb sind beispielsweise als Fahrräder, Pedelecs, E-Bikes oder Ähnliches bekannt und sind in vielen Variationen auf dem Markt vertreten. Ein sehr großer Anteil der auf dem Markt erhältlichen pedalbetriebenen Fahrzeuge weisen hierbei einen Kettenantrieb auf, wobei das Hinterrad über ein an einem Tretlager laufenden Tretkurbel mit einer Kettenübersetzung angetrieben wird. Die Verwendung einer Kette beinhaltet den Nachteil, dass ein Kettenantrieb sehr pflege- und wartungsbedürftig ist. Insbesondere bei Liegefahrrädern, die eine aerodynamisch vorteilhafte und bequeme Sitzposition liefern, sind extrem lange Kettentriebe auf das Hinterrad notwendig, um den Antrieb zu gewährleisten.
Aus der DE 41 27 174 A1 ist ein Liegefahrrad mit einem kettenlosen Frontantrieb bekannt. Hierbei ist ein Tretlager mit Getriebe in der Nabe des Vorderrades angeordnet. Unterhalb des Sitzes ist der Lenker angebracht, der über eine Schubstange oder einen doppelten Seilzug mit einem an der Gabel des Hinterrades angebrachten Hebel so verbunden ist, dass sich eine zur Lenkstange gegenläufige Drehbewegung der Gabel ergibt.
Bei der üblichen Fahrradanordnung mit angetriebenen Hinterrad und gelenktem Vorderrad hat das Vorderrad einen Nachlauf, das heißt durch die schräg nach vorne verlaufende Lenkachse liegt der Berührungspunkt des Reifens mit der Fahrbahn hinter dem Punkt an dem die Lenkachse die Bodenebene schneiden würde. Durch den Rollwiderstand ergibt sich dadurch ein rückstellendes Moment, das den Lenkwinkel auf Geradeausfahrt zurückstellt und so die Lenkstabilität und somit auch die Fahrstabilität erhöht. Zudem dreht sich bei einer Lenkbewegung das Vorderrad um den Berührungspunkt des Reifens mit der Fahrbahn, wodurch bewirkt wird, dass sich die Lenkachse und damit das Vorderrad zu der Seite hin bewegt, zu der gelenkt wird. Dadurch wird eine Kippbewegung des Fahrrades zur Kurveninnenseite eingelegt, was die für die Kurvenfahrt benötigte Schrägstellung des Fahrrads begünstigt und deshalb zur Fahrstabilität beiträgt. Das in der Druckschrift DE 41 27 174 A1 beschriebene Liegefahrrad weist, bedingt durch die Verwendung eines Frontantriebes und eines gelenkten Hinterrades, einen Vorlauf des Hinterrades auf, wodurch keine Fahrstabilität erreicht werden kann. Weiterhin ist aus der DE 1 095 152 A ein einspuriges Straßenfahrzeug mit Antrieb durch Muskelkraft oder Motor bekannt, bei dem das Hinterrad gelenkt wird und das Vorderrad starr ist. Die Steuersäule, um welche das Hinterrad lenkbar ist, ist gegenüber der Standebene schräg gerichtet, wobei die Lenkachse die Standebene des Fahrzeugs in einem Punkt schneidet. Der Schnittpunkt liegt zumindest annähernd in der Hälfte zwischen den beiden durch die Radzentren verlaufenden Vertikalebenen. Die Übertragung der Bewegungen des Lenkers oder des Lenkrades auf die Steuersäule erfolgt durch ein U ntersetzu ngsgetriebe.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeug mit einem kettenlosen Vorderradantrieb vorzuschlagen, bei dem eine hohe Fahrstabilität des Fahrzeuges gegeben ist.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit einem Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Bei einem Fahrzeug mit Pedalantrieb, mit einem Fahrzeugrahmen, mit mindestens einem in einer Vorderradgabel aufgenommen Vorderrad, mit mindestens einem in einer Hinterradgabel aufgenommenen Hinterrad, mit mindestens einem Sitz und mit mindestens einer Lenkeinrichtung, wobei die Lenkeinrichtung dem Hinterrad zugeordnet ist und wobei der Pedalantrieb mit einer Tretkurbel dem Vorderrad zugeordnet ist, ist erfindungswesentlich vorgesehen, dass das Hinterrad einen Vorlauf in Bezug zum Schnittpunkt der Lenkachse mit der Fahrbahn ausbildet, dass dem Hinterrad ein Motor zugeordnet ist und dass der Motor zur Erzeugung einer Lenkstabilität regelbar ausgebildet ist.
Das Fahrzeug ist liegeradartig ausgebildet und weist einen Fahrzeugrahmen auf, wobei an dem Fahrzeugrahmen eine Vorderradgabel zur Aufnahme des Vorderrades und eine Hinterradgabel zur Aufnahme des Hinterrades angeordnet ist. Das Hinterrad ist lenkbar über eine Lenkeinrichtung ausgebildet. Insbesondere kann der Lenker, wie bei einem Liegerad, unterhalb eines Sitzes angeordnet sein. Der Sitz kann im hinteren Bereich, vorzugsweise oberhalb des Hinterrades des Fahrzeugrahmens angeordnet sein. Zum Antrieb weist das Fahrzeug einen Pedalantrieb auf, der mit einer handelsüblichen Tretkurbel ausgestattet sein kann. Die Tretkurbel ist direkt mit dem Vorderrad verbunden, wobei zwischen der Tretkurbel und der Vorderradnabe ein Getriebe angeordnet sein kann. Durch die Verbindung der Tretkurbel mit der Vorderradnabe ist ein Direktantrieb des Vorderrades gegeben, sodass auf die Verwendung eines Kettenantriebes verzichtet werden kann. Hierdurch ist eine erhebliche Reduzierung des Wartungsaufwandes und des Pflegeaufwandes gegeben. Der Sitz und der Pedalantrieb sind so zueinander angeordnet, dass das Pedalieren in einer gemäßigten und bequemen Liegeradhaltung mit gegenüber einem Tieflieger erhöhter Kopfhöhe des Fahrers und einem gegenüber einem herkömmlichen Fahrrad verbesserten Luftwiderstand gegeben ist.
Das Vorderrad ist in eine starre Gabel aufgenommen, sodass hier keine Lenkbewegung erfolgen kann. Zur Lenkung ist das Hinterrad gelenkt ausgebildet, sodass sich eine Lenkgeometrie wie bei einem umgedrehten herkömmlichen Fahrrad ergibt. Bei der Lenkung des Hinterrades ist auch bei Kurvenfahrten eine Kippbewegung zum Kurveninneren gegeben, sodass auch hier eine Kurvenstabilität erhalten bleibt. Eine Senkrechte durch die Hinterradachse schneidet die Fahrbahnebene in einem Punkt, der vor dem imaginären Schnittpunkt der Lenkachse mit der Fahrbahnebene liegt. Das Fahrzeug weist somit einen Vorlauf auf, der für die Ausbildung einer Lenkstabilität nachteilig ist. Die Lenkstabilität wird durch die Anordnung eines Motors, insbesondere eines Elektromotors, vorzugsweise eines Pedelec-Motors, zum Antrieb des Hinterrades ausgeglichen. Durch die Zuordnung eines Motors zum Hinterrad ändern sich die wirkenden Kräfte und Momente so, dass eine gewünschte Lenkstabilität erreicht werden kann. Durch den Motor und den beschriebenen Vorlauf des Hinterrades wird die notwendige Lenkstabilität erreicht. Insbesondere werden die für die Lenkstabilität notwendigen rückstellenden Kräfte durch den Elektromotor aufgebracht. Durch die Zuordnung des Pedalantriebes zum Vorderrad ist ein kettenloser und somit wartungsarmer Antrieb gewährleistet, während durch die Zuordnung eines Motors zum Hinterrad Fahrstabilität und Lenkstabilität des Fahrzeuges gewährleistet sind.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist der Lenkeinrichtung, insbesondere der Hinterradgabel, eine Sensorvorrichtung zur Ermittlung der von dem Hinterradmotor zu leistenden Vortriebskraft, um eine Lenkstabilität zu erreichen, zugeordnet. Um in allen Fahrsituationen die Lenkstabilität des Fahrzeuges zu gewährleisten ist es notwendig, dass der Motor, insbesondere der Elektromotor, des gelenkten Hinterrades beim Anfahren zunächst den Rollwiderstand des Hinterrades überwindet und dann noch eine Vortriebkraft entsprechend dem Rollwiderstand auf fester Fahrbahn dazu leistet, damit sich die gewünschten rückstellenden Kräfte und Momente ergeben. Hierzu sind nur geringe Beiträge des Motors notwendig, sodass, beispielsweise bei der Verwendung eines Elektromotors, die Batterie nur wenig belastet wird. Bei höherem Unterstützungsanteil des Motors wird die Lenkstabilität bei dieser Anordnung des Motors zum gelenkten Hinterrad weiter erhöht. Zur Einstellung der gewünschten Lenkstabilität kann der Lenkeinrichtung, insbesondere der Hinterradgabel, eine Sensorvorrichtung zugeordnet sein, durch die ein Messwert ermittelt werden kann, der zur Vortriebskraft des angetriebenen Hinterrades proportional ist. Hierzu kann beispielsweise eine Biegemessung, beispielsweise durch einen Dehnungsmessstreifen, an der Hinterradgabel durchgeführt werden. Durch den ermittelten Messwert kann die für eine gewünschte Lenkstabilität benötigte Vortriebskraft ermittelt werden und entsprechend geregelt werden.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Tretkurbel in direkter Antriebsverbindung zur Vorderradnabe angeordnet, zwischen der Tretkurbel und der Vorderradnabe ist ein Getriebe angeordnet und das Getriebe übersetzt nur ins Schnelle. Durch die Anordnung eines Getriebes, insbesondere einer Nabenschaltung, kann die gewünschte Übersetzung zwischen der Tretkurbel und der angetriebenen Vorderradnabe eingestellt werden, sodass auch ohne einen Ketten- oder Riemenantrieb die gewünschte Kraftübertragung erreicht ist.
Insbesondere wird eine Nabenschaltung verwendet, die nur ins Schnelle übersetzt. Hierdurch kann auf eine Übersetzung durch den Kettentrieb verzichtet werden, sodass ein ketten- bzw. riemenloser Antrieb ermöglicht ist.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist der Fahrzeugrahmen ein Hauptrahmenelement auf und das Hauptrahmenelement und die Vordergabel sind in einer Achse angeordnet. Das Hauptrahmenelement kann beispielsweise rahmenrohrförmig und gerade ausgebildet sein. An einem Ende des Hauptrahmenelementes erstreckt sich die Vorderradgabel, wobei die Längsachse der Gabel mit der Längsachse des Hauptrahmenelementes zusammenfallen kann. Die Gabelarme der Vorderradgabel können gerade ausgebildet sein, sodass die in die Vorderradgabel aufgenommene Vorderradnabe auf der Längsachse der Vorderradgabel und des Hauptrahmenelementes liegt. An dem der Vorderradgabel abgewandten Ende des Hauptrahmenelementes ist die Hinterradgabel aufgenommen, wobei die Drehachse der Hinterradgabel senkrecht zur Längsachse des Hauptrahmenelementes angeordnet ist. Die Hinterradgabel erstreckt sich schräg in Richtung der Fahrbahn, insbesondere in Fahrtrichtung nach hinten schräg zur Längsachse, sodass ein Vorlauf des Hinterrades gegeben ist. Insbesondere kann das Hinterrad einen kleineren Durchmesser als das Vorderrad aufweisen. Der Sitz ist oberhalb der Aufnahme der Hinterradgabel an dem Hauptrahmenelement angeordnet, sodass sich eine gemäßigte Liegeradposition ergibt, die ein angenehmes Pedalieren für den Fahrer ermöglicht.
In einer Weiterbildung der Erfindung weist das Hauptrahmenelement mindestens ein Scharnier zum Klappen des Hauptrahmenelementes auf und die Schwenkachse des Scharniers ist in etwa senkrecht zu der zwischen der Vorderradnabe und der Hinterradnabe des um 180° aus der Fahrstellung geschwenkten Hinterrades aufgespannten Achse angeordnet und schneidet diese in etwa mittig. Um ein leichtes Verstauen bzw. ein leichtes Transportieren des Fahrzeuges zu ermöglichen, weist das Hauptrahmenelement mindestens ein Gelenk, insbesondere ein Scharnier auf.
Um eine möglichst kompakte Form des Rades zu erhalten, wird das gelenkte Hinterrad aus der Fahrtstellung, insbesondere aus der Geradeausfahrstellung, um 180° geschwenkt. Die Hinterradgabel ist somit statt in Fahrtrichtung schräg nach hinten in Bezug zur Lenkachse stehend nun in Fahrtrichtung schräg nach vorne in Bezug zur Lenkachse stehend. Durch das Drehen des Hinterrades um 180° weist das Fahrzeug eine kürzere Längenabmessung auf, weist dafür allerdings eine leicht höhere Höhenabmessung auf. Das Scharnier des Hauptrahmenelementes ist so angeordnet, dass die Schwenkachse des Scharniers die zwischen der Vorderradnabe und der Hinterradnabe im um 180° geschwenkten Zustand aufgespannte Achse in etwa mittig geschnitten wird und in etwa senkrecht zu dieser steht. Insbesondere kann die Schwenkachse um wenige Grad zur Senkrechten der aufgespannten Achse verschwenkt sein. Beispielsweise kann die Vorderradnabe durch das Scharnier in den Bereich der Hinterradnabe geschwenkt werden. Insbesondere werden die Vorderradnabe und die Hinterradnabe nicht genau übereinander, sondern leicht versetzt zueinander geschwenkt. Im zusammengefalteten Zustand ist das Vorderrad und das Hinterrad nebeneinander angeordnet. Der gefaltete Fahrzeugrahmen kann um die Räder so herum geschwenkt werden, dass das gefaltete Scharnier entlang der Räder in Richtung des Bodens geschwenkt wird. Durch die nebeneinander angeordneten Räder ist das zusammengefaltete Fahrzeug somit leicht verfahrbar ausgebildet. Zusätzlich kann im Bereich des Scharniers eine Rolle, eine Rad oder Ähnliches montiert sein, sodass das gefaltete Rad standsicher ist und auf den eigenen Rädern zusammen mit der Rolle verschiebbar ist. Vorteilhafterweise können Vorderrad und Hinterrad verschieden groß ausgebildet sein. Beispielsweise kann es sich bei dem Vorderrad um ein 28-Zoll-Rad und bei dem Hinterrad um ein 26-Zoll-Rad handeln. Dies ist insbesondere dadurch vorteilhaft, da das Hinterrad durch eine leichte Lenkbewegung schräg zu dem Vorderrad gestellt werden kann, sodass sich für das zusammengefaltete Fahrzeug eine keilförmige Form ergibt. Die Räder weisen im unteren Bereich einen Abstand zueinander auf, während sie im oberen Bereich durch eine kleine Lenkbewegung in Anlage zueinander gebracht sind. Somit ergibt sich eine besonders standsichere Form. Beispielsweise kann das Fahrzeug im zusammengefalteten Zustand leicht zwischen den aneinander gelehnten Rückenlehnen zweier Sitze in Zügen oder Ähnlichen verstaut werden. Der Sitz des Fahrrades kann zum Falten demontiert sein und beispielsweise zwischen den Reifen verstaut werden. Ebenso besteht die Möglichkeit den Sitz in demontierten Zustand über die Reifen zu legen.
In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung weist der Fahrzeugrahmen ein Frontrahmenelement und ein Heckrahmenelement auf, wobei das Frontrahmenelement im Wesentlichen parallel zu der zwischen der Vorderradnabe und der Hinterradnabe der um 180° aus der Fahrstellung geschwenkten aufgespannten Achse angeordnet ist und wobei das Heckrahmenelement zumindest abschnittsweise an die Form und die Größe des Hinterrades um 180° aus der Fahrstellung gedrehter Stellung angepasst ist. In dieser Ausführungsform weist der Fahrzeugrahmen ein Frontrahmenelement auf, an dem die Vorderradgabel angeordnet ist. Hierbei kann das Frontrahmenelement rahmenrohrförmig ausgebildet sein und die Längsachse der Vorderradgabel kann mit der Längsachse des Frontrahmenelementes übereinstimmen. Insbesondere kann die Nabe des Vorderrades auf der Längsachse des Frontrahmenelementes liegen. Das Heckrahmenelement weist eine zumindest abschnittsweise an die runde Form des Hinterrades angepasste geschwungene Form auf. Dem geschwungenen Heckrahmenelement kann weiterhin ein Versteifungsblech zur Stabilisierung zugeordnet sein. Um das Fahrzeug in eine kompakte Transportform bringen zu können, weist das Frontrahmenelement ein Scharnier auf. Insbesondere ist die Schwenkachse des Scharniers in etwa senkrecht auf der zwischen der Vorderradnabe und der Hinterradnabe des um 180° geschwenkten Hinterrades aufgespannten Achse angeordnet. Vorzugsweise weist die Ausrichtung der Schwenkachse des Scharniers eine leichte Abweichung gegenüber der Senkrechten zu der aufgespannten Achse auf, sodass bei einem Verschwenken um die Scharnierachse die Hinterradnabe und die Vorderradnabe nicht genau aufeinandertreffen, sondern leicht versetzt zueinander sind. Im zusammengefalteten Zustand kann das Heckrahmenelement entlang des Reifens in Richtung Boden geschwenkt werden, sodass eine kippstabile Lagerposition erreicht werden kann. Insbesondere kann im Bereich des Scharniers eine Rolle oder Ähnliches angeordnet sein, durch die der Fahrradrahmen zusammen mit den Rädern verfahrbar ausgebildet ist. Durch das Schwenken des Hinterrades um 180° aus der Geradeausfahrstellung nimmt das Fahrzeug kürzere und somit kompaktere Abmessungen ein. Durch die Anpassung des Heckrahmenelementes an die Form des Hinterrades, insbesondere durch eine geschwungene Form des Heckrahmenelementes ist ein sehr kompaktes Zusammenfalten des Fahrzeuges ermöglicht.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist zwischen dem Scharnier und Rahmenelementabschnitten des Frontrahmenelementes jeweils ein keilförmiges Verbindungsstück angeordnet. Das Scharnier ist über keilförmige Verbindungsstücke mit den durch das Scharnier getrennten Frontrahmenelementabschnitten verbunden. Durch die keilförmigen Verbindungsstücke ist schon beim Faltvorgang eine Neigung zwischen dem Vorderrad und dem Hinterrad gegeben. Durch eine kleine Lenkbewegung des Hinterrades kann die Neigung des Hinterrades soweit verändert werden, dass die Reifen im zusammengefalteten Zustand im oberen Bereich aneinander angenähert sind, während sie im unteren Bereich, im Bereich der Standfläche auf der Fahrbahn, voneinander beabstandet sind. Somit weist das Fahrzeug eine keilförmige Form im zusammengeklappten Zustand auf, sodass eine kippstabile Lagerung ermöglicht ist.
In einer Weiterbildung der Erfindung sind bei um die Schwenkachse des Scharniers gefaltetem Rahmenelement und bei um 180° aus der Geradeausfahrstellung geschwenktem Hinterrad, das Vorderrad und das Hinterrad nebeneinander angeordnet und durch eine Lenkbewegung des Lenkers spannen die vom Vorderrad und vom Hinterrad aufgespannten Ebenen einen Winkel auf. Durch einen Schwenk um die Schwenkachse des Scharniers des Rahmenelementes sind das Vorderrad und das Hinterrad nebeneinander angeordnet. Weiterhin kann das geklappte Rahmenelement um die Räder in Richtung der Fahrbahn geschwenkt werden, sodass sich ein kippstabiler Lagerzustand des Fahrzeuges ergibt. Durch eine kleine Lenkbewegung des Hinterrades kann das Hinterrad im oberen, also in dem der Fahrbahn abgewandten Bereich, an das Vorderrad angenähert werden, während die beiden Räder im unteren Bereich, also im Standbereich auf der Fahrbahn, voneinander beanstandet sind. Somit spannen die Rotationsebene des Vorderrades und die Rotationsebene des Hinterrades einen Winkel zusammen auf, sodass sich eine keilförmige Form des Fahrzeuges ergibt. Hierdurch ist eine zusätzliche Kippstabilität gegeben und zudem kann diese Form für das Verstauen des Fahrzeuges, beispielsweise in einem Personenbeförderungsmitteln, beispielsweise einem Zug, vorteilhaft sein.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist mindestens ein Rahmenelement längeneinstellbar ausgebildet. Um einen Fahrzeugrahmen, der durch ein Scharnier im Rahmenelement faltbar ausgebildet ist, auch für Fahrer mit großer Körpergröße fahrbar zu machen, ist das Rahmenelement längenverstellbar ausgebildet. Hierzu kann das Rahmenelement beispielsweise aus einem Außenrahmenteil und einem Innenrahmenteil ausgebildet sein. Das Außenrahmenteil kann beispielsweise röhrenförmig ausgebildet sein, also einen Hohlraum aufweisen, in den ein mit der Vorderradgabel verbundenes Innenrahmenteil einschiebbar ist. Zur Sicherung kann beispielsweise eine Klemmvorrichtung vorgesehen sein. Das mit der Vorderradgabel verbundene Innenrahmenteil weist in dieser Ausführungsform das Scharnier auf, wobei das Scharnier im Bereich des Übergangs vom Rahmenelement in die Vorderradgabel angeordnet ist. Zum Einnehmen der Fahrstellung erfolgt die Anpassung an die Beinlänge durch das Verschieben und Festklemmen des die Vorderradgabel aufweisenden Rahmenelementes. Um das Fahrzeug in einen kompakten Zustand zu bringen, wird das die Vorderradgabel aufweisende Innenrahmenteil so weit in das Außenrahmenteil eingeschoben, bis das Scharnier in der gewünschten Position steht. Somit kann auch ein kleines Faltmaß für ein für große Personen vorgesehenes Fahrzeug erreicht werden. Insbesondere können in dem die Vorderradgabel aufweisenden Rahmenelement Batterien zur Versorgung des Elektromotors des Hinterrades angeordnet sein. Weiterhin können zwischen den beiden zueinander verschiebbaren Rahmenteile schwingungsabsorbierende Zwischenschichten angeordnet sein, um Rahmenschwingungen zu minimieren.
In einer Weiterbildung der Erfindung weist das Fahrzeug mindestens eine Aufnahmeeinrichtung für einen weiteren Sitz auf und die Aufnahmeeinrichtung ist oberhalb des Vorderrades angeordnet. Durch die Anordnung einer weiteren Aufnahmeeinrichtung für einen weiteren Sitz kann das Fahrzeug mit einfachen Mitteln zu einem Tandem umgerüstet werden. Insbesondere wird hierbei die Tatsache ausgenutzt, dass das Hinterrad gelenkt ist und somit die Anordnung eines weiteren Sitzes über dem Vorderrad ermöglicht ist. Der steuernde Fahrer sitzt somit hinter der zweiten Person.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist der Aufnahmeeinrichtung für einen weiteren Sitz ein Ausleger mit einer Tretkurbel zugeordnet und der Tretkurbel ist ein elektrischer Generator zugeordnet. Der weiteren Sitzaufnahme bzw. dem weiteren Sitz kann ein Ausleger, der insbesondere vom Vorderrad nach vorne ragt, zugeordnet sein. An dem Ausleger kann eine Tretkurbel angeordnet sein, die beispielsweise mit einem Generator verbunden ist. Der Ausleger kann Auslegerstreben aufweisen, wobei zumindest eine Auslegerstrebe längenverstellbar ausgebildet sein kann. Die Auslegerstreben können beispielsweise über Gelenke mit der zweiten Sitzaufnahme verbunden sein. Somit kann durch die zweite Person über den zweiten Pedalantrieb eine Batterie, beispielweise für den Hinterradmotor, aufgeladen werden. Der zweite Antrieb ist somit kettenlos und kann völlig unabhängig vom Kurbelgetriebe der ersten steuernden Person mit variabler Drehzahl und variabler Last oder auch gar nicht betrieben werden. Weiterhin kann die zweite Sitzaufnahme, insbesondere ohne Vorbau und Generator, zur Aufnahme eines Kindersitzes dienen.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Lenkung über einen Umlenkmechanismus mit dem lenkbaren Hinterrad verbunden. Vorzugsweise ist der Lenker zur Lenkung des Hinterrades unterhalb des Sitzes angeordnet. Um dem Fahrer ein gewohntes Lenkverhalten zu bieten, ist der Lenker mittels eines Umlenkmechanismus mit dem Hinterrad verbunden. Ein Bewegen des Lenkers nach links ergibt somit durch die Umlenkung die gewohnte Bewegung des Fahrrades nach links.
In einer Weiterbildung der Erfindung führt eine Schwenkbewegung des Lenkers um 90° zu einer Schwenkbewegung des Hinterrades um 180°. Um das Fahrzeug in eine kompakte Faltposition bringen zu können, ist es vorteilhaft, das Hinterrad aus der Stellung zur Geradeausfahrt um 180° zu drehen. Hierzu ist der Lenker so mit dem Hinterrad verbunden, dass ein Schwenken des Lenkers um 90° zur entsprechenden Schenkbewegung des Hinterrades um 180° führt. Hierdurch ist zum einen das Längenmaß des Fahrzeuges durch das Drehen des Hinterrades verkürzt und zum anderen steht der Lenker im Wesentlichen parallel zur Längsachse des Fahrzeuges, sodass auch dieser möglichst platzsparend angeordnet ist.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Lenkachse mit einem Lenkausleger verbunden, die Lenkerachse mit einem Lenkerausleger verbunden und der Lenkausleger und der Lenkerausleger sind drehbar gelagert über eine Lenkstange miteinander verbunden. Die Lenkerachse ist vom Hinterrad aus gesehen vor der Lenkachse angeordnet. Die Lenkachse des Fahrzeuges, also die Achse um die das Hinterrad gedreht wird, ist mit einem Lenkausleger, insbesondere einem stangenförmigen Lenkausleger, der sich seitlich quer zur Längsachse des Fahrzeuges erstreckt, verbunden. Ebenso ist die Lenkerachse, also die Drehachse des Lenkers, über einen Lenkerausleger, der sich ebenso seitlich zur Längsachse des Fahrrads erstreckt, verbunden. Der Lenkausleger sowie der Lenkerausleger können stangenartig ausgebildet sein und sind jeweils mit einem Ende mit der Lenkachse bzw. mit der Lenkerachse verbunden. Die freien Enden des Lenkauslegers und des Lenkerauslegers sind miteinander über eine Lenkstange verbunden. Die Verbindung zwischen Lenkausleger und Lenkstange bzw. zwischen Lenkerausleger und Lenkstange sind hier über Drehgelenke ausgebildet. Somit sind über die Ausleger sowie die Lenkstange eine Übertragung der Lenkbewegung des Lenkers auf das Hinterrad ermöglicht, wobei es zu einer Umkehr der Lenkbewegung kommt.
In einer Weiterbildung der Erfindung beträgt die Länge des Lenkauslegers und die Länge des Lenkerauslegers zwischen dem 0,2-fachen und dem 0,3-fachen, insbesondere dem 0,26-fachen, der Länge der Strecke zwischen der Lenkachse und der Lenkerachse, die Länge der Lenkstange beträgt zwischen dem 0,9-fachen und der vollen Länge der Strecke zwischen der Lenkachse und der Lenkerachse, und bei Geradeausfahrt des Fahrzeuges spannen der Lenkausleger und der Lenkerausleger jeweils einen Winkel zwischen 60° und 70°, insbesondere von 67°, mit der Strecke zwischen der Lenkachse und der Lenkerachse auf. Durch die genaue Auswahl der Längen des Lenkerausleger, des Lenkauslegers sowie der Lenkstange ist eine Umlenkung bei Betätigung des Lenkers auf das Hinterrad gegeben.
Bei Geradeausfahrt des Fahrzeuges ist insbesondere der Lenkerausleger schräg zur Längsachse des Fahrzeuges nach hinten ausgerichtet und spannt mit der Längsachse des Fahrzeuges einen Winkel von 67° auf. Entsprechend ist der Lenkausleger schräg zur Längsachse des Fahrzeuges in Fahrtrichtung nach vorne ausgerichtet und spannt mit der Längsachse des Fahrzeuges einen Winkel von ebenfalls 67° auf. Durch diese Anordnung ist es ermöglicht, dass ein Drehen des Lenkers um 90°, also aus der Fahrtposition in der der Lenker quer zur Längsachse des Fahrzeugs ausgerichtet ist, in eine Position in der der Lenker parallel zur Längsachse des Fahrzeuges ausgerichtet ist, ein Verschwenken des Hinterrades um 180° bewirkt, wobei das Hinterrad vor und nach dem Verschwenken parallel zur Längsachse des Fahrzeuges ausgerichtet ist. Hierdurch ist ein leichtes Verdrehen des Hinterrades zum Erreichen einer Längenreduzierung des Fahrzeuges ermöglicht und ebenso ist eine kompakte Bauform dadurch erreicht, dass der Lenker parallel zur Längsachse des Fahrzeuges angeordnet ist und nicht seitlich übersteht.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist der Lenkachse eine Lenkscheibe zugeordnet, der Lenkerachse ist eine Lenkerscheibe zugeordnet, die Lenkscheibe und die Lenkerscheibe sind mit einem Verbindungsseil miteinander verbunden, das Verbindungsseil ist zwischen der Lenkscheibe und der Lenkerscheibe überkreuz geführt und der Durchmesser der Lenkerscheibe beträgt in etwa dem Doppelten des Durchmessers der Lenkscheibe. Die Lenkachse ist an einer Lenkscheibe befestigt und die Lenkerachse ist an einer Lenkerscheibe befestigt, wobei beide Scheiben von einem Seil umschlungen sind und wobei das Seil zwischen den Scheiben überkreuz geführt ist. Durch die Überkreuzführung ist die Umkehrung der Schwenkbewegung von Lenker zum Hinterrad ermöglicht. Dadurch, dass die Lenkerscheibe einen in etwa doppelt so großen Durchmesser wie die Lenkscheibe hat, ist bewirkt, dass ein 90° Schwenk des Lenkers zu einem 180° Schwenk des Hinterrades führt.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist der Lenkachse ein Lenkzahnrad zugeordnet, der Lenkerachse ist ein Lenkerzahnrad zugeordnet, das Lenkzahnrad ist exzentrisch mit der Lenkachse verbunden, das Lenkerzahnrad ist exzentrisch mit der Lenkerachse verbunden, das Lenkerzahnrad weist einen größeren Durchmesser als das Lenkzahnrad auf und das Lenkerzahnrad und das Lenkzahnrad weisen aneinander angepasste Konturen auf. Die Lenkachse ist mit einem Lenkzahnrad und die Lenkerachse ist mit einem Lenkerzahnrad verbunden, wobei die Zahnräder ineinander fassen. Die Zahnräder sind jeweils exzentrisch um die jeweiligen Achsen gelagert, wobei die Befestigungspunkte aus den jeweiligen Mittelpunkten der Zahnräder längs der Fahrzeugachse nach hinten in Richtung Hinterrad verschoben sind. Die Zahnräder weisen aneinander angepasste Konturen auf, so dass ein Schwenk um 180° der Lenkachse kämmend erfolgen kann. In Geradeausfahrstellung beträgt die Übersetzung zwischen Lenker und Lenkachsbewegung etwa 1 und nimmt kontinuierlich ab, wodurch ein Schwenk des Lenkers um 90° zu einem 180° Schwenk des Hinterrades führt.
In einer Weiterbildung der Erfindung handelt es sich bei dem Lenkerzahnrad um einen Zahnradabschnitt, insbesondere um ein halbes Zahnrad. Zum Schwenken des Lenkerzahnrades ist kein vollständiges Zahnrad notwendig, sodass hier ein Zahnradabschnitt, insbesondere ein halbes Zahnrad, zum Einsatz kommen kann. Da der Lagerpunkt des Zahnrades vom Mittelpunkt weg verschoben ist, wäre auch die Verwendung eines hälftig geteilten Zahnrades möglich.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Form des Lenkers der Lenkeinrichtung zumindest abschnittsweise an die Form und die Größe des Vorderrades und/oder des Hinterrades angepasst. Um eine möglichst kompakte Form des Fahrzeuges im gefalteten Zustand zu erreichen, ist der Lenker beispielsweise mit einem Radius gebogen, der in etwa dem Reifenradius entspricht, sodass der Lenker entsprechend in der Faltposition verdreht werden kann. Beispielsweise können die Griffbereiche von der Kontur abweichen, also gerade und abgeknickt vom Lenker ausgestaltet sein, sodass sich eine für den Fahrer günstige Griffposition ergibt.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist dem Motor mindestens eine Schalteinrichtung zur Steuerung der Motorleistung zugeordnet und die Motorleistung des Motors ist durch die Schalteinrichtung auf eine zur Erreichung der Lenkstabilität minimal notwendige Motorleistung regelbar. Um dem Fahrer hier eine genaue Steuerung zu ermöglichen, weist das Fahrzeug eine Schalteinrichtung, beispielsweise einen Tastschalter am Lenker, auf, durch den der Motor auf die minimale Motorleistung gesteuert werden kann, um eine Lenkstabilität in jedem Fall zu gewährleisten.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels weiter erläutert. Die schematischen Darstellungen zeigen in:

1: ein Fahrzeug mit gelenktem Hinterrad in Fahrtstellung;
2: ein Fahrzeug gemäß 1 mit um 180° geschwenktem Hinterrad;
3: ein Fahrzeug gemäß 2 in zusammengefaltetem Zustand in einer Seitenansicht;
4: ein zusammengefaltetes Fahrzeug gemäß 3 in einer Frontansicht;
5: ein Fahrzeug mit einem Frontrahmenelement und einem geschwungenem Heckrahmenelement in Fahrtstellung;
6: ein Fahrzeug gemäß 5 mit einem um 180° geschwenktem Hinterrad;
7: ein Fahrzeug gemäß 6 in zusammengefaltetem Zustand in einer Seitenansicht;
8: ein Fahrzeug gemäß 7 in einer Frontansicht;
9: eine Detailansicht der Verbindung zwischen Scharnieren und Frontrahmenelementabschnitten;
10: ein Fahrzeug gemäß 1 mit längenverstellbarem Rahmenelement;
11: ein Fahrzeug gemäß 1 mit einer weiteren Sitzeinrichtung;
12: eine Detailansicht eines Lenkers;
13: eine Lenkeinrichtung mit Lenkerausleger und Lenkausleger in einer Draufsicht in Fahrtstellung;
14: die Lenkeinrichtung gemäß 13 mit um 180° geschwenktem Hinterrad;
15: eine Lenkeinrichtung mit Lenkerscheibe und Lenkscheibe; und
16: eine Lenkeinrichtung mit Lenkerzahnrad und Lenkzahnrad.

In 1 ist ein Fahrzeug 1 mit einem Vorderrad 2 und einem Hinterrad 3 sowie einem Rahmenelement 4 dargestellt. Das Vorderrad 2 ist in eine Vorderradgabel 5 aufgenommen, das Hinterrad 3 ist in eine Hinterradgabel 6 aufgenommen. Die Vorderradgabel 5 ist starr mit dem Rahmenelement 4 verbunden und die Längsachse der Vorderradgabel 5 fällt mit der Längsachse 7 des Rahmenelementes 4 zusammen. Dem Vorderrad 2 ist ein Tretkurbelantrieb bzw. ein Pedalantrieb 8 zugeordnet. Zwischen dem Pedalantrieb 8 und der Vorderradnabe 9 kann ein Getriebe, insbesondere eine ins Schnelle übersetzende Nabenschaltung angeordnet sein. Das Rahmenelement 4 weist einen Sitz 10 mit einer darunter angeordneten Lenkeinrichtung 11 auf. Die Lenkeinrichtung 11 weist eine Lenkerachse 12 auf. Im Endbereich des Rahmenelementes 4 ist die Lenkachse 13 der Hinterradgabel 6 angeordnet. Das Hinterrad 3 mit der Hinterradnabe 14 weist einen Elektromotor 15 auf. Das Fahrzeug 1 bewegt sich auf einer Fahrbahn 16, wobei eine Senkrechte 17 durch die Hinterradnabe 14 die Fahrbahn 16 vor einem Schnittpunkt der Fahrbahn 16 mit der Lenkachse 13 schneidet. Das Fahrzeug 1 weist somit einen Vorlauf auf. Durch den Einsatz des Elektromotors 15 wird trotz des Vorlaufes eine Lenkstabilität gewährleistet.
In 2 ist ein Fahrzeug 1 gemäß 1 mit um 180° geschwenktem Hinterrad 3 dargestellt. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Das Hinterrad 3 ist aus der in 1 dargestellten Geradeausfahrstellung um 180° geschwenkt, wodurch das Fahrzeug 1 eine geringere Länge aufweist. Das Rahmenelement 4 weist ein Scharnier 18 auf, durch das das Rahmenelement 4 entlang der Schwenkachse 19 faltbar ist. Die Vorderradnabe 9 wird auf den Punkt 20 geschwenkt, der leicht versetzt zur Hinterradnabe 14 angeordnet ist. Eine zwischen dem Schwenkpunkt 20 und der Vorderradnabe 9 aufgespannte Achse 21 wird durch die Schwenkachse 19 in etwa mittig geschnitten. Das Rahmenelement 4 lässt sich somit um die Schwenkachse 19 zusammenlegen, ohne dass sich die Hinterradnabe 14 und die Vorderradnabe 9 gegenseitig behindern. Die Hilfslinie 22 markiert eine Senkrechte auf die Längsachse 7 des Rahmenelementes 4 durch den Umfang des Hinterrades 3. Zudem ist die Hilfslinie 23 eingezeichnet, die eine Senkrechte auf der Lenkachse 13 darstellt und hierbei die Hinterradnabe 14 schneidet.
In 3 ist das Fahrzeug 1 gemäß 2 im zusammengefalteten Zustand dargestellt. Zum Falten wird das in 2 dargestellte Fahrzeug 1 mit um 180° aus der Fahrrichtung geschwenktem Hinterrad 3 entlang der Schwenkachse 19 des Scharniers 18 zusammengefaltet. Hierbei wird die Vorderradnabe 9 auf den Schwenkpunkt 20, der im Bereich der Hinterradnabe 14 angeordnet ist, geschwenkt. Das gefaltete Fahrzeug 1 wird weiterhin so gedreht, dass die Hilfslinie 23 senkrecht auf der Fahrbahnebene 16 steht. Die Hilfslinie 22 fällt in diesem Zustand mit der Fahrbahnebene 16 überein. Im Bereich des Scharniers 18 kann eine Rolle 24 angeordnet sein, durch die in Verbindung mit dem Vorderrad 2 und dem Hinterrad 3 eine leichte Verfahrbarkeit im gefalteten Zustand des Fahrzeugs 1 gegeben ist.
In 4 ist der gefaltete Zustand des Fahrzeugs 1 gemäß 3 dargestellt. Zusätzlich ist hierbei eine kleine Lenkbewegung des Hinterrades 3 ausgeführt, sodass das Hinterrad 3 und das Vorderrad 2 im oberen Bereich aneinander angenähert sind, während Vorderrad 2 und Hinterrad 3 im unteren Bereich weiter voneinander beabstandet sind. Hierdurch ist eine besonders stabile, kippsichere Form des Fahrzeuges 1 erreicht. Durch die keilförmige Form lässt sich das Fahrzeug 1 beispielsweise in den Zwischenräumen von gegeneinander stehenden Rückenlehnen im öffentlichen Personenverkehr unterbringen.
In 5 ist eine alternative Form des Fahrzeuges 1 mit einem Frontrahmenelement 25 und einem Heckrahmenelement 26 dargestellt. Für einander entsprechende Bauteile der in 1 bis 4 dargestellten Ausführungsformen wurden gleiche Bezugszeichen verwendet. Das Frontrahmenelement 25 und die Vorderradgabel 5 sind entlang einer Längsachse 7 angeordnet. Insbesondere liegt die Vorderradnabe 9 auf der Längsachse 7. Das Heckrahmenelement 26 ist geschwungen ausgeführt und an die Kontur des Hinterrades 3 angepasst. Insbesondere kann das Heckrahmenelement 26 zur Versteifung ein Versteifungsteil 27 aufweisen. Bei dieser Ausführungsform handelt es sich um einen Tiefeinsteiger, der auch für größere Personen als der in den 1 bis 4 dargestellten Ausführungsform geeignet ist.
In 6 ist ein Fahrzeug 1 gemäß 5 mit um 180° aus der Geradeausfahrstellung gedrehtem Hinterrad 3 dargestellt. Insbesondere ist die geschwungene Form des Heckrahmenelementes 26 an die Form bzw. die Stellung des Hinterrades 3 in um 180° gedrehter Stellung angepasst. Das Frontrahmenelement 25 weist ein Scharnier 18 auf, sodass das Frontrahmenelement entlang der Schwenkachse 19 gefaltet werden kann. Hierdurch wird die Vorderradnabe 9 auf den Schwenkpunkt 20 abgebildet. Zudem sind die Hilfslinien 28 und 29 eingezeichnet, wobei die Hilfslinien 28 und 29 senkrecht aufeinander stehen und die Hilfslinie 29 die Hinterradnabe 14 sowie den Schwenkpunkt 20 schneidet.
In 7 ist das Fahrzeug 1 gemäß 6 im zusammengefalteten Zustand in einer Seitenansicht dargestellt. Das zusammengefaltete Fahrzeug 1 wird soweit gedreht, dass die Hilfslinie 28 mit der Fahrbahnebene 16 zusammenfällt. Im Bereich des Scharniers kann eine Rolle angeordnet werden, durch die das Fahrzeug im zusammengefalteten Zustand verfahrbar ist. Da die Hilfslinie 29 in dieser Ausführungsform nicht senkrecht auf der Lenkachse 13 steht, kann eine gewünschte Schrägstellung der Reifen zum Erreichen der in 4 und 8 dargestellten Zustände nicht allein durch eine Lenkbewegung erzeugt werden. Um dennoch eine Schrägstellung des Hinterrades 3 zu erreichen, ist das Scharnier 18 über keilförmige Bauteile 30, 31 mit den Rahmenelementabschnitten verbunden.
In 8 ist das Fahrzeug 1 im gefalteten Zustand gemäß 7 dargestellt, wobei das Hinterrad 3 im oberen Bereich an das Vorderrad 2 angenähert ist und das Vorderrad 2 und das Hinterrad 3 im Fahrbahnbereich 16 einen Abstand zueinander aufweisen.
In 9 sind Frontrahmenelementabschnitte 25' und 25" dargestellt, die mit einem Scharnier 18 verbunden sind. Zwischen dem Scharnier 18 und den Frontrahmenelementabschnitten 25' und 25" sind keilförmige Bauteile 30 und 31 angeordnet, um schon beim Faltvorgang eine Neigung zwischen dem Vorderrad 2 und dem Hinterrad 3 zu erzeugen.
In 10 ist der vordere Bereich eines Fahrzeuges 1 gemäß der 1 bis 4 dargestellt, wobei das Rahmenelement 4 längenverstellbar ausgebildet ist. Hierzu besteht das Rahmenelement 4 aus einem äußeren Rahmenteil 32 und einem inneren Rahmenteil 33. Das äußere Rahmenteil 32 weist einen Hohlraum auf, in dem das innere Rahmenteil 33 abschnittsweise aufgenommen werden kann. Das innere Rahmenteil 33 ist starr mit der Vorderradgabel 5 verbunden. Somit ist das innere Rahmenteil 33 mit dem äußeren Rahmenteil 32 entlang der Längsachse 7 des Rahmenelementes 4 verschiebbar und somit kann die Größe des Fahrzeuges an die Fahrergröße angepasst werden. Zum Sichern und Arretieren des äußeren Rahmenteiles 32 zum inneren Rahmenteil 33 ist die Klemmvorrichtung 34 vorgesehen. Das Scharnier 18 ist an dem der Vorderradgabel 5 zugewandten Ende des inneren Rahmenteils 33 angeordnet. Vor dem Falten wird das innere Rahmenteil 33 soweit in das äußere Rahmenteil 32 eingeschoben, dass das Scharnier 18 mit der Schwenkachse 19 in der durch die Schwenkachse 19 vorgegebenen Position liegt. Durch diese Stellung ist ein Endanschlag gegeben. Zwischen den Rahmenteilen 32 und 33 können beispielsweise schwingungsdämpfende Elemente angeordnet sein.
In 11 ist ein Fahrzeug gemäß der 1 bis 4 mit einer weiteren Sitzaufnahme 35 dargestellt. Über den Vorderrad 2 ist eine weitere Sitzaufnahme 35 angeordnet, auf der ein Sitz 10' für eine weitere Person angeordnet werden kann. Dem Vorderrad 2 ist ein Ausleger 36 mit Streben 37 und 38 angeordnet. Der Ausleger hält einen Pedalantrieb 39, der beispielsweise zur Aufladung eines Generators dienen kann. Die Auslegerstreben 38, 38' können beispielsweise an der Vorderradnabe 9 zu beiden Seiten angeordnet sein und somit zusammen mit der Auslegerstrebe 37 dem Pedalantrieb 39 tragen. Die Auslegerstrebe 37 kann längenverstellbar ausgebildet sein. Zur Anpassung an die Beinlänge kann der Ausleger 36 über die Auslegerstreben 38, 38' mit den Gelenken 40 und der längenverstellbaren Auslegerstrebe 37 angepasst werden.
In 12 ist ein Lenker 41, der an die Kontur des Hinterrades 3 angepasst werden kann, dargestellt. Der Lenker 41 ist mit einem Radius gebogen, der etwa dem Reifenradius des Hinterrades 3 entspricht. Der Lenker 41 ist in einer Lenkerhalterung 42 gehalten und in dieser stufenlos verstellbar. Der Lenker 41 kann somit beispielsweise die Endpositionen 41' und 41" einnehmen. Die Griffe 43 können hierbei gerade abgeknickt ausgestaltet sein.
In 13 ist eine Lenkeinrichtung 11 mit einem Lenkerausleger 44, einem Lenkausleger 45 und einer Lenkstange 46 dargestellt. Der Lenkerausleger 44 ist mit der Lenkerachse 12 verbunden und spannt mit der Längsachse 7 des Fahrzeuges 1 einen Winkel von 67° auf. Der Lenkausleger 45 ist mit der Lenkachse 13 verbunden und spannt ebenfalls mit der Längsachse 7 einen Winkel von 67° auf. Die nicht jeweils mit den Achsen 12, 13 verbundenen Enden der Ausleger 44, 45 sind über Drehgelenke 47 mit der Lenkstange 46 verbunden. Die Ausleger 44 und 45 weisen in etwa das 0,26-fache der Strecke zwischen der Lenkachse 13 und der Lenkerachse 12 auf. Die Lenkstange 46 weist eine Länge von ungefähr dem 0,93-fachen der Strecke zwischen der Lenkerachse 12 und der Lenkachse 13 auf. Durch die Anordnung der Ausleger 44 und 45 und die Verbindung mit der Lenkstange 46 ist eine Umkehrung der Lenkbewegung der Lenkerachse 12 auf die Lenkachse 13, also vom Lenker 41 auf Hinterrad 3 gegeben. Des Weiteren bewirkt ein Schwenk des Lenkers 41 um 90° einen Schwenk des Hinterrades 3 um 180°.
In 14 ist eine Lenkeinrichtung gemäß 13 dargestellt, wobei das Hinterrad um 180° gegenüber der in 13 dargestellten Geradeausfahrstellung geschwenkt ist und der Lenker um 90° geschwenkt ist.
In 15 ist eine alternative Ausführung der Lenkeinrichtung 11 dargestellt, bei der der Lenkerachse 12 eine Lenkerscheibe 48 zugeordnet ist und der Lenkachse 13 eine Lenkscheibe 49 zugeordnet ist. Die Lenkerscheibe 48 weist ungefähr einen doppelt so großen Durchmesser wie die Lenkscheibe 49 auf. Um die Lenkerscheibe 48 und die Lenkscheibe 49 ist ein Verbindungsseil 50 gelegt, der die Bewegung der Lenkerscheibe 48 auf die Lenkscheibe 49 überträgt. Dadurch dass das Verbindungsseil 50 zwischen den Scheiben 48, 49 überkreuz geführt ist, erfolgt eine Umkehr der Lenkbewegung.
In 16 ist eine alternative Ausführungsform der Lenkeinrichtung 11 dargestellt, bei der der Lenkerachse 12 ein Lenkerzahnrad 51 zugeordnet ist und der Lenkachse 13 ein Lenkzahnzahnrad 52 zugeordnet ist. Die Zahnräder 51 und 52 weisen aneinander angepasste Konturen auf. Die Zahnräder 51, 52 sind jeweils exzentrisch an den Achsen 12 und 13 befestigt, wobei die Befestigungspunkte in Bezug zu den Mittelpunkten der Zahnräder 51, 52 entlang der Längsachse 7 in Fahrtrichtung nach hinten verschoben sind. In Geradeausstellung beträgt die Übersetzung zwischen der Lenkerachsbewegung und der Lenkachsbewegung etwa 1 und nimmt kontinuierlich ab, wodurch ein Schwenk des Lenkers um 90° zu einer Drehung des Hinterrades 3 um 180° führt. Der Lenkerachse 12 ist ein Lenkervorbau 53 zugeordnet, der mit einer Lenkerhalterung 42 verbunden ist.

Claims

Fahrzeug (1) mit Pedalantrieb, mit einem Fahrzeugrahmen, mit mindestens einem in einer Vorderradgabel (5) aufgenommen Vorderrad (2), mit mindestens einem in einer Hinterradgabel (6) aufgenommenen Hinterrad (3), mit mindestens einem Sitz (10) und mit mindestens einer Lenkeinrichtung (11) mit Lenker (41), wobei die Lenkeinrichtung (11) dem Hinterrad (3) zugeordnet ist und wobei der Pedalantrieb (8) mit einer Tretkurbel dem Vorderrad (2) zugeordnet ist, wobei das Hinterrad (3) einen Vorlauf in Bezug zum Schnittpunkt der Lenkachse (12) mit der Fahrbahn (16) ausbildet, wobei dem Hinterrad (3) ein Motor (15) zugeordnet ist, und wobei der Motor (15) zur Erzeugung einer Lenkstabilität regelbar ausgebildet ist.
Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lenkeinrichtung, insbesondere der Hinterradgabel (6), eine Sensorvorrichtung zur Ermittlung der von dem Hinterradmotor (15) zu leistenden Vortriebskraft, um eine Lenkstabilität zu erreichen, zugeordnet ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Tretkurbel (8) in direkter Antriebsverbindung zur Vorderradnabe (9) angeordnet ist, dass zwischen der Tretkurbel (8) und der Vorderradnabe (9) ein Getriebe angeordnet ist, und dass das Getriebe eine Übersetzung ins Schnelle aufweist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrzeugrahmen ein Hauptrahmenelement (4) aufweist und dass das Hauptrahmenelement (4) und die Vorderradgabel (5) in einer Achse (7) angeordnet sind.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptrahmenelement (4) mindestens ein Scharnier (18) zum Klappen des Hauptrahmenelementes (4) aufweist und dass die Schwenkachse (19) des Scharniers (18) in etwa senkrecht zu der zwischen der Vorderradnabe (9) und der Hinterradnabe (14) des um 180° aus der Fahrtstellung geschwenkten Hinterrades (3) aufgespannten Achse angeordnet ist und diese in etwa mittig schneidet.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrzeugrahmen ein Frontrahmenelement (25) und ein Heckrahmenelement (26) aufweist, wobei das Frontrahmenelement (25) im Wesentlichen parallel zu der zwischen der Vorderradnabe (9) und der Hinterradnabe (14) des um 180° aus der Fahrtstellung geschwenkten Hinterrades (3) aufgespannten Achse angeordnet ist, wobei das Heckrahmenelement (26) zumindest abschnittsweise an die Form und die Größe des Hinterrades (3) in um 180° aus der Fahrstellung gedrehter Stellung angepasst ist.
Fahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Frontrahmenelement (25) mindestens ein Scharnier (18) aufweist, dass das Scharnier (18) in etwa mittig auf der zwischen der Vorderradnabe (9) und der Hinterradnabe (14) in um 180° aus der Fahrstellung gedrehter Stellung aufgespannten Achse angeordnet ist.
Fahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Scharnier (18) und den Rahmenelementabschnitten (25', 25") des Frontrahmenelementes (25) jeweils ein keilförmiges Verbindungsstück (30, 31) angeordnet ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem um die Schwenkachse des Scharniers (18) gefalteten Rahmenelement und bei einem um 180° aus der Geradeausfahrstellung geschwenkten Hinterrad (3), das Vorderrad (2) und das Hinterrad (3) nebeneinander angeordnet sind und dass durch eine Lenkbewegung des Lenkers (41) die vom Vorderrad (2) und vom Hinterrad (3) aufgespannten Ebenen einen Winkel aufspannen.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Rahmenelement (32, 33) längeneinstellbar ausgebildet ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (1) mindestens eine Aufnahmeeinrichtung (35) für einen weiteren Sitz (10') aufweist und dass die Aufnahmeeinrichtung (35) oberhalb des Vorderrades (2) angeordnet ist.
Fahrzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeeinrichtung (35) für einen weiteren Sitz (10') ein Ausleger (36) mit einer Tretkurbel (39) zugeordnet ist und dass der Tretkurbel (39) ein elektrischer Generator zugeordnet ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkung über einen Umlenkmechanismus mit dem lenkbaren Hinterrad (3) verbunden ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schwenkbewegung des Lenkers (41) um 90° zu einer Schwenkbewegung des Hinterrades (3) um 180° führt.
Fahrzeug nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkachse (13) mit einem Lenkausleger (45) verbunden ist, dass die Lenkerachse (12) mit einem Lenkerausleger (44) verbunden ist, und dass der Lenkausleger (45) und der Lenkerausleger (44) drehbar gelagert über eine Lenkstange (46) miteinander verbunden sind.
Fahrzeug nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Lenkauslegers (45) und die Länge des Lenkerauslegers (44) zwischen dem 0,2-fachen und dem 0,3-fachen, insbesondere dem 0,26-fachen, der Länge der Strecke zwischen der Lenkachse (13) und der Lenkerachse (12) beträgt, dass die Länge der Lenkstange (46) zwischen dem 0,9-fachen und der vollen Länge der Strecke zwischen der Lenkachse (13) und der Lenkerachse (12) beträgt, und dass bei Geradeausfahrt des Fahrzeuges (1) der Lenkausleger (45) und der Lenkerausleger (44) jeweils einen Winkel zwischen 60° und 70°, insbesondere von 67°, mit der Strecke zwischen der Lenkachse (13) und der Lenkerachse (12) aufspannen.
Fahrzeug nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Lenkachse (13) eine Lenkscheibe (49) zugeordnet ist, dass der Lenkerachse (12) eine Lenkerscheibe (48) zugeordnet ist, dass die Lenkscheibe (49) und die Lenkerscheibe (48) mit einem Verbindungsseil (50) miteinander verbunden sind, dass das Verbindungsseil (50) zwischen der Lenkscheibe (49) und der Lenkerscheibe (48) überkreuz geführt ist und dass der Durchmesser der Lenkerscheibe (48) in etwa dem Doppelten des Durchmessers der Lenkscheibe (49) beträgt.
Fahrzeug nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Lenkachse (13) ein Lenkzahnrad (52) zugeordnet ist, dass der Lenkerachse (12) ein Lenkerzahnrad (51) zugeordnet ist, dass das Lenkzahnrad (52) exzentrisch mit der Lenkachse (13) verbunden ist, dass das Lenkerzahnrad (51) exzentrisch mit der Lenkerachse (12) verbunden ist, dass das Lenkerzahnrad (51) einen größeren Durchmesser als das Lenkzahnrad (52) aufweist und dass das Lenkerzahnrad (51) und das Lenkzahnrad (52) aneinander angepasste Konturen aufweisen.
Fahrzeug nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Lenkerzahnrad (51) um einen Zahnradabschnitt, insbesondere um ein halbes Zahnrad, handelt.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Form des Lenkers (41) der Lenkeinrichtung (11) zumindest abschnittsweise an die Form und Größe des Vorderrades (2) und/oder des Hinterrades (3) angepasst ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass dem Motor (15) mindestens eine Schalteinrichtung zur Steuerung der Motorleistung zugeordnet ist und dass die Motorleistung des Motors (15) durch die Schalteinrichtung auf die für eine Lenkstabilität minimal notwendige Motorleistung regelbar ist.