DE19710950A1

DE19710950A1 - Einspuriges Zweirad

Info

Publication number: DE19710950A1
Application number: DE19710950A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dipl Ing Grimm
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-07-09
Filing date: 1997-03-08
Publication date: 1998-01-15
Anticipated expiration: 2017-03-09
Also published as: DE19710950C2; DE59700940D1

Description

Die Erfindung betrifft ein einspuriges Zweirad, insbesondere Fahrrad, Elektrorad, Elektroroller und Motorroller, bestehend aus einem vorderen und einem hinteren Teil, die in einer gemein samen Schwenkachse in etwa mittiger Stellung zwischen Vorder- und Hinterrad drehbar miteinander verbunden sind und die zur Aufnahme von Vorder- und Hinterrad, Lenkhebel, Sattelstütze und Antriebseinheit dienen, bei dem die vordere Radaufhängung mit der Lenkstange eine erste in sich unverdrehbare Einheit bildet, die mit einem oberen Lenkhebel von vorne auf die Schwenkachse einwirkt, und bei dem die hintere Radaufhängung mit der Sattel stütze und den Pedalen eine zweite in sich unverdrehbare Einheit bildet, die mit einem oberen Lenkhebel von hinten und mit einem unteren Lenkhebel, der zwischen der Sattelstütze und der Lenk stange liegt, auf die Schwenkachse einwirkt.

Stand der Technik

Das Grundmodell herkömmlicher einspuriger Zweiräder ist der von Karl Freiherr Drais von Sauerbronn 1817 veröffentlichte und pa tentierte Schreitwagen, den er "Laufmaschine" nannte und der zum ersten Mal eine balancierende Fortbewegung auf zwei Rädern er möglichte. Der Antrieb erfolgte über das Abstoßen der Füße von der Fahrbahn. Bereits bei diesem Gefährt war für die Lenkung ei ne Schwenkachse über dem Vorderrad vorgesehen, durch die die vordere mit der hinteren Fahrzeugeinheit verbunden war. Bei der überwiegenden Zahl aller einspurigen Zweiräder hat sich daran bis heute nichts geändert.

Verbesserungen betrafen u. a. die Fahrstabilität derartiger Zwei räder. Nach den Regeln der Technik besitzen die meisten einspu rigen Zweiräder - ob es sich dabei um Fahrräder, Motorräder oder Motorroller handelt - eine Lenkgeometrie mit einem Nachlauf des Vorderrades. Dabei hat die Verlängerung der Schwenkachse, die den hinteren Rahmenteil mit der Vordergabel und der Lenkstange verbindet, einen Schnittpunkt mit der Fahrbahn, der einige Zen timeter vor dem Aufstandspunkt des Vorderrades liegt. Dieser Nachlauf bewirkt einen stabilen Geradeauslauf des Zweirades.

Jedes Lenksystem für einspurige Zweiräder hat über die Radauf standsflächen von Vorder- und Hinterrad zwei Kontaktflächen mit der Fahrbahn. Bei herkömmlichen Zweirädern wird durch die Betä tigung der Lenkstange, die mit Gabel und Vorderrad unverdrehbar verbunden ist, das Zweirad gelenkt. Eine weitere die Fahrstabi lität beeinflussende Vorkehrung ist ein Versatz zwischen Schwenkachse und Vorderradachse. Dieser Versatz bewirkt bei ei nem Lenkeinschlag ein geringfügiges Heben des Gabelkopfes, wo durch Rückstellkräfte hervorgerufen werden, die zu einem stabi len Geradeauslauf des Zweirades beitragen. Bei der Kurvenfahrt ist eine Gewichtsverlagerung des Fahrers und eine Neigung des Zweirades erforderlich, um gegenüber der Ausgangsposition einen neuen Gleichgewichtszustand herzustellen. Die Gleichgewichtslage ist dabei abhängig von dem Lenkeinschlag des Vorderrades gegen über dem Hinterrad, der gefahrenen Geschwindigkeit und dem Ge wicht des Fahrers. Die außermittige Anordnung der gemeinsamen Schwenkachse von vorderer und hinterer Rahmeneinheit ermöglicht zwar eine problemlose Lenkbarkeit eines einspurigen Zweirades, sie ist aber auch mit Problemen behaftet.

Durch die asymmetrische Anordnung der Schwenkachse bei einem einspurigen Zweirad herkömmlicher Bauart nehmen bei der Kurven fahrt Vorder- und Hinterrad eine unterschiedliche Neigung zur Fahrbahn ein. Dies hat u. a. zur Folge, daß bei der Lenkung unnö tige Reibungsverluste entstehen, die sich z. B. an einer un gleichmäßigen Abnutzung der Laufflächen von Vorder- und Hinter rad zeigen. Ein weiterer die Fahrsicherheit beeinträchtigender Aspekt betrifft die Radstellung in Kurven. In einer Kurve nimmt aufgrund weder das Vorderrad noch das Hinterrad eine für das Durchfahren der Kurve ideale Stellung ein. Optimal ist eine tan gential zum Bogen verlaufende Radstellung mit gleicher Neigung beider Räder. Kurvenfahrten mit herkömmlichen Zweirädern sind deshalb insbesondere auf rutschiger Fahrbahn mit einer Sturzge fahr verbunden. Bei mangelnder Haftreibung zwischen Rädern und Fahrbahn führt der allein auf das Vorderrad ausgeübte Lenkein schlag zum Wegrutschen des Vorderrades und damit zum Sturz. Be schleunigen und Bremsen in der Kurve kann ein Abrutschen des Hinterrades auslösen und ebenfalls einen Sturz verursachen. Ein weiterer Nachteil herkömmlicher Fahrräder zeigt sich an Steigun gen. Hier führen die erforderlichen höheren Pedalkräfte zu Aus gleichsreaktionen an der Lenkstange, durch die das Vorderrad wechselseitig ausgelenkt wird. Dies führt einerseits zu einer von der Geradeausfahrt abweichenden Spur und andererseits zu ei ner erhöhten Reibung zwischen Vorderrad und Fahrbahn. Die un gleichmäßige Gewichtsverteilung auf Vorder- und Hinterrad durch den asymmetrischen Aufbau des Rahmens bei herkömmlichen Zweirä dern führt zu zusätzlichen Belastungen des Rahmens, die z. B. von einer torsionssteifen Konstruktion aufgenommen werden müssen.

Alternative Lösungsversuche für die Lenkung einspuriger Zweirä der sind in den Patentschriften des Kaiserlichen Patentamts Nr. 79225 vom 4. April 1894 und Nr. 117016 vom 4. August 1899 be kannt geworden.

In dem Patent Nr. 79225 wird ein Gestell für Fahrräder vorge stellt, bei dem eine scharnierartige Verbindung des hinteren Rahmenteils mit dem vorderen Rahmenteil direkt hinter dem Vor derrad vorgesehen ist. Die vorgeschlagene Anordnung von Lenk stange, Sattelstütze und Pedalen weicht jedoch so stark von den ergonomischen Bedingungen ab, daß weder für die Betätigung des vorgesehenen Schwungrades noch für die Lenkbarkeit eines derar tigen Zweirades eine Lösung offenbar wird.

In dem Patent Nr. 117016 sind erstmals die Vorteile eines das Vorder- und das Hinterrad eines einspurigen Zweirades gleichzei tig beeinflussenden Lenksystems in Form einer senkrecht stehen den Schwenkachse in mittiger Stellung zwischen den Laufflächen von Vorder- und Hinterrad als Prinziplösung erkannt. Bei diesem Zweirad ist der Lenkhebel drehbar im vorderen Rahmenteil gela gert. Die Lenkung wird über zwei Zahnräder und eine kreisseg mentförmige Zahnstange auf den hinteren Rahmenteil übertragen. Die Pedale am hinteren Rahmenteil sind hinter der Sattelstütze angeordnet. Bei dieser Anordnung ist es nicht möglich, einen einwandfreien Geradeauslauf durch eine direkte Abstützung der Arme auf dem vorderen Lenkhebel und der Beine auf dem hinteren Lenkhebel zu gewährleisten. Es gelang dem Erfinder hier nicht, das Problem der Lenkung eines derartigen Zweirades zu lösen.

Schließlich ist in der Französischen Patentschrift Nr. 982.683 ein Fahrrad bekanntgeworden, daß auf einfache Weise zu einem Karren umgebaut werden kann. Entsprechend seiner Aufgabenstel lung besitzt dieses Rad zwei vertikale Achsen, die links und rechts von einem mittleren Rahmenteil angeordnet sind und die es erlauben, den vorderen und den rückwärtigen Rahmenteil um 90° zu verschwenken, so daß ein einachsiger, zweispuriger Karren ent steht. Hier ist die Ausbildung einer mittigen Schwenkachse aus geschlossen. Die Lenkung wirkt nicht auf beide Räder gleichmäßig ein.

Eine aktuelle Entwicklung stellt das FLEVO-Bike dar, das in der Zeitschrift "radfahren EXTRA" 4.92 dargestellt ist. Auch dieses Rad besitzt ein Gelenk in etwa mittiger Stellung zwischen Vor der- und Hinterrad. Dieses Gelenk ist jedoch so stark nach hin ten geneigt, daß die Schwenkachse vor dem Radaufstandspunkt des Vorderrades die Fahrbahn schneidet. Die Fahrstabilität bei die sem Rad wird also über einen Nachlauf bewirkt. Zudem bilden die Pedale eine unverdrehbare Einheit mit dem vorderen Rahmenteil, so daß die Lenkfähigkeit eines derartigen Liegerades extrem ein geschränkt ist.

Aufgabenstellung

Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik, liegt der Er findung die Aufgabe zugrunde, ein einspuriges Zweirad mit einem Gelenk zwischen Vorder- und Hinterrad so weiterzuentwickeln, daß die Lenkung gleichmäßig auf beide Räder einwirkt. Dazu ist ein Zusammenwirken von drei Lenkhebeln erforderlich, über die die Bewegungen des Drehgelenkes in der Schwenkachse beeinflußt wer den können:

- ein erster oberer Lenkhebel, der mit der vorderen Radaufhän gung eine in sich unverdrehbare Einheit bildet und von vorne auf die Schwenkachse einwirkt,
- ein zweiter oberer Lenkhebel, der mit dem hinteren Radaufhän gung eine unverdrehbare Einheit bildet und von hinten auf die Schwenkachse einwirkt,
- und ein unterer Lenkhebel, der ebenfalls mit der hinteren Radaufhängung eine unverdrehbare Einheit bildet und entweder vor, in oder hinter der Schwenkachse wirksam ist.

Der vordere obere Lenkhebel wird von dem nach vorne gerichteten Versatz der Lenkstange zur Schwenkachse gebildet.

Der hintere obere Lenkhebel wird von dem nach hinten gerichteten Versatz der Sattelstütze zur Schwenkachse gebildet.

Der untere Lenkhebel wird von dem Versatz der Pedale bzw. star ren Fußrasten zur Schwenkachse gebildet. Der Angriffspunkt des unteren Lenkhebels liegt immer zwischen Lenkstange und Sattel stütze.

Man erkennt, daß die Erfindung immer dann verwirklicht ist, wenn die Krafteinleitungspunkte der Lenkhebel ein auf der Spitze ste hendes Dreieck bilden, in dessen unterer Ecke die Pedale liegen und dessen obere Ecken von der Lenkstange und dem Sattel mar kiert werden. Die Schwenkachse durchschneidet dieses Dreieck zwischen den oberen Ecken.

Durch die sich wechselseitig beeinflussenden Lenkhebel wird eine sichere Lenkbarkeit und eine extrem hohe Wendigkeit eines ein spurigen Zweirades mit Mittelgelenk ermöglicht. Das vorgeschla gene Knick-Neige-Lenk-System führt für alle gattungsgemäßen Zweiräder der eingangs genannten Art zu einem grundlegend neuen Fahrverhalten, das sich gegenüber dem Stand der Technik bei Zweirädern durch eine Reihe von Vorteilen auszeichnet, die im Folgenden näher erläutert werden. Darüber hinaus kann der kon struktive Aufwand beim Bau einspuriger Zweiräder gegenüber dem Stand der Technik erheblich reduziert werden, so daß Gewicht seinsparungen möglich sind und auch die Herstellung von Klapp- und Falträdern stark vereinfacht wird. Ein besonderer Vorteil von Rädern, bei denen die vordere und die hintere Einheit an der Schwenkachse entweder senkrecht oder horizontal gegeneinander versetzt angeschlossen sind, besteht darin, daß beide Teile um das Drehgelenk so gegeneinander verschwenkt werden können, daß das Rad auf seine halbe Länge zusammenklappbar ist, wobei die Teile dicht aneinander liegen. Weitere Vorteile ergeben sich durch die Integration einer Mehrgangschaltung und einer Rück trittbremse eines elektrischen oder motorischen Antriebs in ei nen Rahmen mit Mittelgelenk.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst. Die in Anspruch 1 genannten Merkma le beziehen sich auf durch Muskelkraft angetriebene Zweiräder, wie Fahrräder, und auf motorisch angetriebene Zweiräder, wie Elektrorad und Motorrad, Elektroroller und Motorroller.

Konstruktion

Die mittige Stellung der Schwenkachse zwischen Vorder- und Hin terrad erlaubt es, das Gewicht des Fahrers auf kurzem Weg zu den Radachsen abzuleiten. Zudem können die Tragelemente im Vergleich zu herkömmlichen Rahmenkonstruktionen kompakter ausgeführt wer den, was den konstruktiven Aufwand verringert und Gewichtsein sparungen ermöglicht. Der Rahmen eines erfindungsgemäßen einspu rigen Zweirads besteht beispielsweise aus zwei Dreiecken, die mit der Schwenkachse eine gemeinsame Seite haben. Bei einigen Ausführungsvarianten sind die beiden Dreiecke zur Aufhängung von Vorder- und Hinterrad identisch ausgebildet, was die Herstellung des Rahmens zusätzlich vereinfacht. Die Ableitung der Lasten aus statischer und dynamischer Beanspruchung über ein System aus zwei Dreiecken stellt aus konstruktiver Sicht ein Optimum dar und erlaubt die Ausbildung einer leichten Konstruktion.

In der reduziertesten Ausführungsform besteht der Zweiradrahmen aus zwei geraden oder gebogenen Biegeprofilen als Radaufhängun gen, die in der Schwenkachse drehbar miteinander verbunden sind. Der Lenkhebel bildet mit der vorderen Radaufhängung eine in sich unverdrehbare Einheit angeschlossen, während die hintere Radauf hängung mit der Sattelstütze und einem unteren Lenkhebel eine weitere in sich unverdrehbare Einheit bildet. Die Stellung der Schwenkachse erlaubt einerseits ein mittiges, platzsparendes Zu sammenklappen erfindungsgemäßer Zweiräder und andererseits die Konstruktion eines faltbaren Rohrrahmens. Biegebeanspruchte Bauformen sowie zug- und druckbeanspruchte räumliche Fachwerke für die vordere und hintere Einheit können in nur einem Gelenk umeinander drehbar gelagert werden, was den konstruktiven Auf wand zusätzlich reduziert. Dabei besteht das Drehgelenk aus ei nem Führungsrohr, das mit einer der beiden Einheiten unverdreh bar verbunden ist, während es mit der zweiten Einheit über ein oberes und ein unteres Wälzlager in Verbindung steht. Die Aus bildung eines oberen und eines unteren Gelenkpunktes in der Schwenkachse reduziert die am Gelenk wirkenden Kräfte und er laubt leichtere Bauformen. Insbesondere bei Fahrzeugen, bei de nen das Drehgelenk auf Höhe oder unterhalb der Radachsen ange ordnet ist, können die am Gelenkpunkt wirksamen Torsionskräfte über ein scheibenförmig erweitertes Gelenk abgetragen werden. In einem Motorroller bildet ein derartiges Gelenk den Boden des Fahrzeuges; der untere Lenkhebel ist hier zu einem Trittbrett erweitert. Schließlich kann die hintere Einheit eine teilweise oder vollständig transparente Hülle aufnehmen, die den Fahrer vor Wind und Regen schützt.

Fahreigenschaften

Verlegt man die Schwenkachse einspuriger Zweiräder in eine mitt lere Position zwischen den Laufflächen von Vorder- und Hinter rad, ändert sich das Fahrverhalten eines Zweirads grundsätzlich. Durch eine Betätigung des Lenkhebels wird nicht nur das Vorder rad bewegt, sondern Vorder- und Hinterrad werden gleichmäßig aus der Grundstellung, in der die Längsmittelachsen von Vorder- und Hinterrad auf einer Geraden liegen, ausgelenkt. Dabei verkürzt sich die Strecke zwischen den Aufstandsflächen von Vorder- und Hinterrad, und der Rahmen knickt entlang der Schwenkachse ein. Der Gleichgewichtszustand in einer Kurve ist nur durch eine der Fahrtgeschwindigkeit entsprechende Neigung der Schwenkachse ra dial zum Kurvenbogen möglich.

Bei der Kurvenfahrt sind beide Räder tangential zum Bogen der durchfahrenen Kurve ausgerichtet. Dadurch werden die Reibungs verluste minimiert und beide Radmantelflächen werden gleichmäßig beansprucht. Das Gewicht des Fahrers verteilt sich zu gleichen Teilen auf die Aufstandsflächen der Räder. Ein weiterer ent scheidender Vorteil des Knick-Neige-Lenk-Systems besteht darin, daß beim Durchfahren einer Kurve gegenüber der Frontlenkung ein nur halb so großer Lenkeinschlag notwendig ist, weil sich das Winkelmaß der Richtungsänderung auf beide Räder gleichmäßig ver teilt. Die Lenkung wird durch Ziehen bzw. auch durch Drücken am vorderen Lenkhebel, auf der der beabsichtigten Richtungsänderung zugewandten Seite ausgelöst. Durch Gewichtsverlagerung werden die den Geradeauslauf herbei führenden Rückstellkräfte überwun den, das Zweirad knickt ein, wobei sich die Schwenkachse neigt und sich ein neuer Gleichgewichtszustand aufbaut. Dieser labile Gleichgewichtszustand wird beim Fahren durch die Krafteinwirkung des Fahrers an fünf Krafteinleitungspunkten stabilisiert: näm lich der rechte und linke Haltegriff der Lenkstange, der Sattel, das linke Pedal und das rechte Pedal. Die gleichzeitige Kraft einleitung an allen genannten Punkten bewirkt eine stabile Lage des einspurigen Zweirades in jeder Fahrsituation. Das fünfpunkt gestützte Knick-Neige-Lenk-System stellt einen sicheren und leicht zu beherrschenden Lenkmechanismus für einspurige Zweirä der mit mittiger Schwenkachse dar. Die Wirksamkeit des unteren Lenkhebels wird durch eine Gangschaltung wesentlich verbessert, da die Pedalkräfte dadurch regulierbar sind. Eine ruhige und präzise Geradeausfahrt erreicht der Fahrer durch ein intuitives Ausbalancieren der über die Pedale eingetragenen Lenkkräfte am vorderen Lenkhebel. Beim Anfahren wird das vom Pedal bewirkte Drehmoment in der Schwenkachse durch einen entsprechenden Gegen druck am Lenkhebel kompensiert. Dabei gilt: je kleiner die Aus lenkung, desto geringer der für die Lenkung erforderliche Kraft aufwand. Es ist auch möglich, sich aus dem Sattel aufzurichten und im Stehen bzw. im Wiegetritt zu fahren. An Steigungen bewir ken die höheren Pedalkräfte am unteren Lenkhebel einen präzisen, ruhigen Geradeauslauf. An Gefällstrecken, wo hohe Geschwindig keiten gefahren werden, ist es ratsam, durch eine leichte Betä tigung der Rücktrittbremse, ein Moment in die Schwenkachse ein zutragen, so daß vorderer und hinterer Lenkhebel unter Spannung stehen, wodurch die Gefahr von Lastwechselreaktionen in der Schwenkachse, die bei hohen Geschwindigkeiten unangenehm sein können, vollkommen vermieden wird. Dasselbe gilt für ein Motor rad oder einen Motorroller, wo der Fahrer mit den Händen und den Füßen die Lenkung beeinflussen kann. Durch einen schalenförmigen Sitz, der einen guten Seitenhalt gewährleistet, ist ein vollkom men sicheres Fahren auch bei extremen Geschwindigkeiten möglich.

Im Geradeauslauf befindet sich die Schwenkachse in einem unteren Totpunkt. Durch jede Lenkbewegung verkürzt sich der Radstand und die Schwenkachse wird angehoben. In der Kurvenfahrt befindet sich die Schwenkachse also auf einem höheren Niveau. Die für ei nen stabilen Geradeauslauf erforderlichen Rückstellkräfte erge ben sich daraus, daß das System stets bestrebt ist, den Aus gangszustand wieder einzunehmen. Eine zusätzliche Beeinflussung der Fahreigenschaften innerhalb dieses zwangsläufigen Knick- Neige-Mechanismus kann durch eine Neigung der Schwenkachse in Längsrichtung oder dadurch, daß die vordere und hintere Radauf hängung mit einem Versatz an die Radachsen angreifen, bewirkt werden.

Der Antrieb kann entweder auf das Vorderrad oder auf das Hinter rad oder auch auf beide Räder einwirken. Im Rahmen der Erfindung ist von Bedeutung, welche Lage der Antrieb gegenüber der Schwenkachse einnimmt. Für die Anordnung von Verbrennungsmoto ren, Elektromotoren und Batteriespeicher ergeben erfindungsgemäß neue und vorteilhafte Möglichkeiten, die in der Figurenbeschrei bung näher erläutert werden.

Zusammenfassend läßt sich sagen, daß ein einspuriges Zweirad mit einer Lenkvorrichtung, die beide Räder gleichmäßig beeinflußt, aufgrund der idealen Abstützung gegenüber der Fahrbahn herkömm lichen Lösungen überlegen ist. Ein bisher ungelöstes Problem stellte die sichere und einwandfreie Lenkbarkeit eines derarti gen Zweirades in allen Fahrsituationen dar. Durch die Anordnung und das Zusammenwirken der in der vorliegenden Erfindung vorge schlagenen Lenkhebel wird dieses Problem auf einfachste Weise gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung können den Unteran sprüchen und der nachstehenden Beschreibung von verschiedenen Ausführungsbeispielen entnommen werden.

Die Erfindung wird anhand von verschiedenen, in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Fahrrad mit Hinterradantrieb und senkrechter Schwenkachse in isometrischer Darstellung,

Fig. 2a ein erfindungsgemäßes Fahrrad mit Hinterradantrieb und senkrechter Schwenkachse in der Ansicht,

Fig. 2b ein erfindungsgemäßes Fahrrad mit Hinterradantrieb und senkrechter Schwenkachse in der Aufsicht,

Fig. 2c ein erfindungsgemäßes Fahrrad mit Hinterradantrieb und senkrechter Schwenkachse zusammengeklappt in der Auf sicht,

Fig. 3 ein erfindungsgemäßes Fahrrad mit Hinterradantrieb und senkrechter Schwenkachse in der Ansicht,

Fig. 4 ein erfindungsgemäßes Fahrrad mit Hinterradantrieb und senkrechter Schwenkachse in der Ansicht,

Fig. 5a einen erfindungsgemäßen Elektroroller mit Frontantrieb und senkrechter Schwenkachse in der Ansicht,

Fig. 5b einen erfindungsgemäßen Elektroroller mit Frontantrieb und senkrechter Schwenkachse in der Aufsicht,

Fig. 6 einen erfindungsgemäßen Motorroller mit Hinterradantrieb und senkrechter Schwenkachse in der Ansicht,

Fig. 7 einen erfindungsgemäßen Motorroller mit Frontantrieb und senkrechter Schwenkachse in isometrischer Darstellung,

Fig. 8 ein erfindungsgemäßes Fahrrad mit Hinterradantrieb und senkrechter Schwenkachse in der Ansicht.

Fig. 9 ein erfindungsgemäßes Fahrrad mit Hinterradantrieb und senkrechter Schwenkachse in der Ansicht,

Fig. 10 ein erfindungsgemäßes Fahrrad mit Hinterradantrieb und senkrechter Schwenkachse in der Ansicht,

Fig. 11 ein erfindungsgemäßes Fahrrad mit Hinterradantrieb und senkrechter Schwenkachse in der Ansicht,

Fig. 12 ein erfindungsgemäßes Fahrrad mit Hinterradantrieb und nach hinten geneigter Schwenkachse in der Ansicht,

Fig. 13 ein erfindungsgemäßes Fahrrad mit Hinterradantrieb und nach vorne geneigter Schwenkachse in der Ansicht,

Fig. 14 ein erfindungsgemäßes Fahrrad mit Hinterradantrieb und senkrechter Schwenkachse in der Ansicht,

Fig. 15 ein erfindungsgemäßes Fahrrad mit Hinterradantrieb und nach hinten geneigter Schwenkachse in der Ansicht,

Fig. 16 ein erfindungsgemäßes Elektrorad mit Vorder- und Hinter radantrieb und senkrechter Schwenkachse in der Ansicht,

Fig. 17 ein erfindungsgemäßes Klappfahrrad mit Hinterradantrieb und senkrechter Schwenkachse in isometrischer Darstel lung,

Fig. 18 ein erfindungsgemäßes Faltrad mit Hinterradantrieb und senkrechter Schwenkachse in der Ansicht,

Fig. 19a einen Rohrrahmen für ein erfindungsgemäßes Faltrad in entfalteter Stellung,

Fig. 19b einen Rohrrahmen für ein erfindungsgemäßes Faltrad in zusammengefalteter Stellung,

Fig. 20a ein erfindungsgemäßes Faltrad in fahrbereitem Zustand in der Ansicht,

Fig. 20b ein erfindungsgemäßes Faltrad in zusammengefalteter Stellung,

Fig. 21 ein erfindungsgemäßes Elektrorad mit Frontantrieb und senkrechter Schwenkachse in der Ansicht,

Fig. 22 einen erfindungsgemäßen Elektroroller mit Frontantrieb und senkrechter Schwenkachse in der Ansicht,

Fig. 23 ein erfindungsgemäßes Motorrad mit Hinterradantrieb und senkrechter Schwenkachse in der Ansicht,

Fig. 24 einen erfindungsgemäßen Elektroroller mit geschlossener Kabine und Stützrädern in der Ansicht,

Fig. 24a den Elektroroller aus Fig. 24 ohne Kabine in isometri scher Darstellung,

Fig. 25 ein erfindungsgemäßes Klapprad mit Hinterradantrieb und senkrechter Schwenkachse in der Ansicht,

Fig. 25a das Klapprad aus Fig. 25 in perspektivischer Darstel lung,

Fig. 26 ein erfindungsgemäßes Klapprad mit Hinterradantrieb und senkrechter Schwenkachse in der Ansicht,

Fig. 26a das Klapprad aus Fig. 26 in perspektivischer Darstellung,

Fig. 27 ein erfindungsgemäßes Klapprad mit Hinterradantrieb und senkrechter Schwenkachse in der Ansicht,

Fig. 27a das Klapprad aus Fig. 27 in perspektivischer Darstel lung.

Fig. 28 ein erfindungsgemäßes Damenfahrrad mit Hinterradantrieb und senkrechter Schwenkachse in der Ansicht,

Fig. 28a das Damenfahrrad aus Fig. 28 in perspektivischer Dar stellung,

Fig. 29 ein erfindungsgemäßes Damenfahrrad mit Hinterradantrieb und senkrechter Schwenkachse in isometrischer Darstel lung,

Fig. 30 ein erfindungsgemäßes Elektrorad mit Vorderradantrieb und nach hinten geneigter Schwenkachse in isometrischer Darstellung,

Fig. 31 ein erfindungsgemäßes Elektrorad mit Vorder- und Hin terradantrieb und senkrechter Schwenkachse in isometri scher Darstellung,

Fig. 32 ein erfindungsgemäßes Elektrorad mit Vorderradantrieb und senkrechter Schwenkachse in isometrischer Darstel lung.

In den Figuren sind einspurige Zweiräder bestehend aus einer vorderen und einer hinteren Einheit, die um eine gemeinsame Schwenkachse (0) in etwa mittiger Stellung zwischen den Laufflä chen von Vorderrad (11) und Hinterrad (10) drehbar miteinander verbunden sind, dargestellt. Dabei ist in jeder Figur erkennbar, daß die vordere Radaufhängung (31, 33, 35, 37) mit der Lenkstange (21) eine erste in sich unverdrehbare Einheit bildet, die mit einem oberen Lenkhebel (a) von vorne auf die Schwenkachse (0) einwirkt, und daß die hintere Radaufhängung (30, 32, 34, 36) mit der Sattelstütze (26) und den Pedalen (20, 22) eine zweite in sich unverdrehbare Einheit bildet, die mit einem oberen Lenkhe bel (b) von hinten und mit einem unteren Lenkhebel (c), der zwi schen der Sattelstütze (26) und der Lenkstange (21) liegt, auf die Schwenkachse (0) einwirkt.

Fig. 1 zeigt eine isometrische Übersicht eines erfindungsgemäßen Fahrrads. Hier besteht die vordere Einheit aus Lenkhebel (21) und Gabel (31), während die hintere Einheit aus Sattelstütze (26), Gabel (30) und einem Kragarm zur Aufnahme des Tretlagers (42) zusammengesetzt ist. Beide in sich unverdrehbaren Einheiten sind in der Schwenkachse (0) umeinander drehbar gelagert. Die Schwenkachse (0) wird durch ein oberes Drehgelenk (1, 2), das oberhalb der Radachsen von Vorderrad (11) und Hinterrad (10) an geordnet ist, definiert. Die Pedale (20) liegen unterhalb der Radachsen und wirken an der Schwenkachse (0) als unterer Lenkhe bel. Der Antrieb erfolgt konventionell über eine Tretkurbel (40). Ein besonderer Vorteil besteht darin, daß vordere und hin tere Einheit identisch ausgebildet sind. Der Lenkhebel (21) und die Sattelstütze (26) sind höhenjustierbar in die vordere Radaufhängung (31) bzw. in die hintere Radaufhängung (30) einge spannt.

Bei dem Fahrrad in Fig. 2a greifen die vordere Radaufhängung (31) und die hintere Radaufhängung (30) unterhalb der Radachsen an Vorderrad (11) und Hinterrad (10) an. Sie sind als gabelför miger Rohrrahmen ausgebildet. In der Verlängerung der senkrech ten Schwenkachse (0) befindet sich ein Rundhohlprofil, das zum Hinterrad (10) hin gebogen ist. An seinem Ende befindet sich das). Zusätzliche Streben zwischen der hinteren Radachse und dem Tretlager (42) nehmen die Pedalkräfte am unteren Lenkhebel auf. Auch bei diesem Fahrrad ist das Drehgelenk (1, 2) oberhalb der Radachsen angeordnet.

Fig. 2b zeigt das erfindungsgemäße Fahrrad in der teilgefalteten Aufsicht, wobei ein fahrbarer Einschlagwinkel dargestellt ist.

Fig. 2c zeigt das erfindungsgemäße Fahrrad in Transportstellung, in der vordere und hintere Einheit um die Schwenkachse (0) zu sammengeklappt sind.

Fig. 3 zeigt ein erfindungsgemäßes Fahrrad, bei dem die gabel förmige vordere Radaufhängung (33) und die gabelförmige hintere Radaufhängung (32), die Sattelstütze (26), die Lenkstange (21) sowie das Tretlager (42) an einem gemeinsamen Führungsrohr (5, 6), das die Schwenkachse (0) definiert, angeschlossen sind. Das Tretlager (42) zur Aufnahme der Tretkurbeln (40) befindet sich am unteren Ende der Schwenkachse (0) und ist über ein gera des Rohrstück an die hintere Einheit angeschlossen. Die Stellung der Pedale mit dem Tretlager (42) in der Schwenkachse (0) stabi lisiert den Geradeauslauf des Fahrrades. Die gabelförmigen Radaufhängung (32, 33) sind als tragende Schalenkonstruktion aus gebildet und unterhalb der Radachsen über ein Knotenblech mit den Achsen von Vorderrad (11) und Hinterrad (10) verbunden.

Fig. 4 zeigt ein erfindungsgemäßes Fahrrad, wie in Fig. 3 darge stellt, wobei die vordere Radaufhängung (33) und die hintere Radaufhängung (32) oberhalb der Radachsen an Vorderrad (11) und Hinterrad (10) angreifen.

Fig. 5a zeigt einen erfindungsgemäßen Elektroroller mit Vorder radantrieb durch einen Radnabenmotor (47). Der Roller besteht aus zwei um eine gemeinsame Schwenkachse (0) drehbaren Einhei ten, wobei sich das Drehgelenk (3, 4) unterhalb der Radachsen be findet. Die vordere Radaufhängung (33) ist als Schalenkonstruk tion ausgebildet, wobei die hintere Radaufhängung (30) als Rohr rahmen ausgebildet ist. Die Lenkung erfolgt über Ziehen bzw. Drücken am oberen Lenkhebel (21) und gleichzeitig über eine Ab stützung der Füße auf den Fußrasten (22), die als unterer Lenk hebel wirken. Fig. 5b zeigt den erfindungsgemäßen Elektroroller in der Aufsicht, wobei ein fahrbarer Einschlagwinkel dargestellt ist.

Fig. 6 zeigt einen erfindungsgemäßen Elektroroller, der in sei nem Aufbau dem in Fig. 5 gezeigten Roller entspricht, wobei bei de Radaufhängungen (32, 33) als Schalenkonstruktion ausgebildet sind.

In Fig. 7 ist ein erfindungsgemäßer Motorroller isometrisch dar gestellt. Die hintere und die vordere Radaufhängung (32, 33) be stehen aus einer selbsttragenden Schalenkonstruktion und sind über ein scheibenförmiges Drehgelenk (3, 4) unterhalb der Radach sen drehbar miteinander verbunden. Bei der Lenkung wirken die Fußrasten (22) als unterer Lenkhebel an der hinteren Einheit mit dem oberen Lenkhebel (21) an der vorderen Einheit zusammen. Die Anordnung der Krafteinleitungspunkte für die Lenkung ermöglichen eine leichte und sichere Handhabung des Knick-Neige-Lenk- Systems. Die Anordnung der Schwenkachse (0) auf Höhe bzw. direkt unterhalb der Radachsen zusammen mit dem Frontantrieb lassen ein günstiges Fahrverhalten erwarten. Die Breite des Rollers im Be reich der Schwenkachse (0) erlaubt gegebenenfalls den Einbau von Schwingungsdämpfern, die an der Schwenkachse (0) wirksam werden. Da die vordere Einheit gegenüber herkömmlichen Konstruktionen wesentlich vereinfacht ist, weil sich die Schwenkachse (0) in der Mitte befindet, kann hier ein Verbrennungsmotor (45, 46) mit allen für den Betrieb notwendigen Aggregaten innerhalb der von der Schalenkonstruktion gebildeten aerodynamischen Hüllform in tegriert werden. Deshalb kann die hintere Einheit als gefederter Sitz für ein bis zwei Personen und mit dem zu einer Plattform erweiterten unteren Lenkhebel (22) zum Transport von Gegenstän den benutzt werden.

Fig. 8 zeigt ein erfindungsgemäßes Fahrrad mit senkrechter Schwenkachse (0) und Hinterradantrieb. Hier befindet sich das obere Drehgelenk (1, 2) oberhalb der Radachsen, während das untere Drehgelenk (3, 4) sich unterhalb der Radachsen befindet. Zwischen den Drehgelenken (1-4), die ein Hohlprofil (6) verbin det, ist die Tretkurbel (40) angebracht. Die vordere und die hintere Radaufhängung (30, 31) sind jeweils als gebogene Rohrrah men ausgebildet. Der untere Rahmenteil liegt tiefer als der un tere Totpunkt der Tretkurbel (40), so daß die Tretkurbel (40) auch bei extremen Lenkeinschlägen nicht mit dem Rohrrahmen in Berührung kommen kann. Der tiefliegende Schwerpunkt bei diesem System führt zu einem stabilen Geradeauslauf, da die Tragglieder des Rahmens von unten und von oben an die Radachsen herangeführt werden. Auch hier greifen die Pedale (20) mit der Tretkurbel (40) direkt in der Schwenkachse (0) an und sind als unterer Lenkhebel zwischen Sattelstütze (26) und Lenkstange (21) ausge bildet.

Fig. 9 zeigt ein Fahrrad, bei dem die vordere und die hintere Radaufhängung (30, 31) jeweils als dreiecksförmige Rohrrahmen ausgebildet sind, die über ein oberes Drehgelenk (1, 2) und ein unteres Drehgelenk (3, 4) zusammengeschlossen sind.

Fig. 10 zeigt ein Fahrrad, bei dem die vordere und die hintere Radaufhängung (30, 31) zusammen ein Dreieck bilden, wobei sich das obere Drehgelenk (1, 2) in der oberen Ecke des Dreiecks be finden, während die Radachsen von Vorderrad (11) und Hinterrad (10) die beiden unteren Ecken des Dreiecks definieren, und das untere Drehgelenk (3, 4) die zur Fahrbahn gewandte Seite des Dreiecks halbiert. Beide Drehgelenke (1-4) sind durch ein Hohl profil (6) miteinander verbunden. Das Fahrrad besitzt 18zöllige Räder (11, 10). Die Sattelstütze (26) und die Lenkstange (21) sind höhenjustierbar an den Radaufhängungen (30, 31) befestigt.

Fig. 11 zeigt ein erfindungsgemäßes Fahrrad mit gabelförmigen, gekrümmten Radaufhängungen (30, 31), die innerhalb des von den Radachsen definierten Radstandes mit dem Vorderrad (11) und dem Hinterrad (10) verbunden sind. Zwei zusätzliche Streben verbin den das Tretlager (42) mit der hinteren Radachse und leiten die Pedal- bzw. Lenkkräfte in die hintere Einheit ein.

Das in Fig. 12 gezeigte Fahrrad besitzt eine nach hinten geneig te Schwenkachse (0). Auch hier dienen die Streben der Stabili sierung des Tretlagers (42). Die vordere, größere Einheit wird durch eine zusätzliche Strebe stabilisiert. Hier verläuft die Sattelstütze (26) koaxial mit der Schwenkachse (0) und ist an ein Führungsrohr (6) angeschlossen, an dem die hintere Radauf hängung (30) und die vordere Einheit drehbar miteinander verbun den sind.

Fig. 13 zeigt ein erfindungsgemäßes Fahrrad mit nach vorne ge neigter Schwenkachse (0). Die Radaufhängungen (32, 33) sind als selbsttragende Schalenkonstruktion aus Blech oder Kunststoff ausgebildet. Die Sattelstütze (26) und der Lenkhebel (21) kragen von der Schwenkachse (0) aus. Die elastische Verformung der Kragarme wird zur Federung von Sitz und Lenkstange genutzt.

Das Fahrrad in Fig. 14 hat zwei identische Radaufhängungen (30, 31), die als gabelförmiger Hohlkastenquerschnitt ausgebildet sind. Die Sattelstütze (26) und der Lenkhebel (21) sind höhenju stierbar und an den Radaufhängungen (30, 31) befestigt. Das Tret lager (42) ist geringfügig gegenüber der Schwenkachse (0) nach hinten versetzt und liegt unterhalb der Radachsen und wird von einer gabelförmigen Konsole, die am unteren Drehgelenk (3, 4) an greift, gehalten.

Fig. 15 sind die Radaufhängungen (36, 37) als Federelemente aus gebildet. Eine konstruktive Verbindung zwischen dem oberen Dreh gelenk (1, 2) und dem unteren Drehgelenk (3, 4) ist nicht vorhan den. Dadurch wirken die vordere Einheit und die hintere Einheit als zusammenhängendes Federelement. Bei in dieser Ausführungsva riante verlängert sich der Radstand bei stoßartiger Belastung. Ein versteifter Teil der hinteren Radaufhängung (36), nimmt das Tretlager (42) auf.

Fig. 16 zeigt ein erfindungsgemäßes Elektrorad, das in seinem Aufbau dem Rad in Fig. 15 entspricht, wobei der Antrieb durch zwei Radnabenmotoren (47, 48) in Vorderrad (11) und Hinterrad (10) erfolgt. Ein herausnehmbarer Behälter (414) ist zwischen dem oberen Drehgelenk (1, 2) und dem unteren Drehgelenk (3, 4) eingesetzt und dient der Aufnahme von Speicherzellen (404). Die Speicherzellen (404) können auf einfache Weise vom Fahrzeug ent fernt und aufgeladen werden. An Gefällstrecken können die Radna benmotoren (47, 48) zur Stromerzeugung herangezogen werden. Der untere Lenkhebel (22) ist unterhalb der Radachsen angeordnet und als einfache Fußraste (22) ausgebildet.

Fig. 17 zeigt ein erfindungsgemäßes Fahrrad, bei dem die Radauf hängungen (34, 35) als einhüftige Schwingen ausgebildet sind. Der symmetrische Aufbau der Konstruktion erlaubt ein Zusammenklappen zu einem minimalen Volumen.

In Fig. 18 ist ein Faltrad dargestellt. Die Knotenpunkte der vorderen und hinteren Radaufhängung (30, 31) sind hier als Dreh gelenke (70, 71) ausgebildet. Durch Lösen eines Gelenks (72, 73) an der Schwenkachse (0) kann das Fahrrad zu einem kompakten Bün del zusammengefaltet werden.

Die Fig. 19a und 19b zeigen den Rohrrahmen des Fahrrades in Fig. 18 in entfalteter und zusammengefalteter Stellung.

Fig. 20a zeigt ein fahrbereites Faltrad, während in Fig. 20b das gefaltete Rad dargestellt ist. Am unteren Ende der Schwenkachse (0) befindet sich eine Hülse (74), an die das Tretlager (42) und die unteren Streben der vorderen und hinteren Radaufhängung (30, 31) angeschlossen sind. Durch Lösen einer Verriegelung (72, 73) am unteren Ende der Schwenkachse (0) kann das Fahrrad zu einem kompakten Bündel zusammengelegt werden. Der Abstand von Tretlager (42) und Achse des Hinterrades (10) bleibt während des Faltvorgangs konstant, so daß sich der Antriebsriemen nicht aus hängt. Die Sattelstütze (26) und der Lenkhebel (21) sind als Schrägkonsole ausgebildet und können an der vorderen und hinte ren Radaufhängung (30, 31) in der Höhe justiert werden. Dieses Faltrad ist sehr leicht und kann in gefalteter Stellung überall hin mitgenommen werden.

Das Elektrorad in Fig. 21 besitzt einen Vorderradantrieb durch Radnabenmotor (47) mit einem zusätzlichen Hinterradantrieb über eine Tretkurbel (40), die sich in der Schwenkachse (0) befindet.

Bei dem Elektroroller in Fig. 22 ist in der Schwenkachse (0) ein Behälter (414) für Elektrospeicherzellen (404) angeordnet. Am oberen Ende der Schwenkachse (0) befindet sich eine Steckdose (406) für den Anschluß an ein Ladegerät. Der Antrieb erfolgt über einen Elektromotor (44), der sich am unteren Ende der Schwenkachse (0) befindet. Der Antrieb auf die Radachse erfolgt über eine Kardanwelle (50). Die Fußrasten (22) wirken als unte rer Lenkhebel.

Fig. 23 zeigt ein erfindungsgemäßes Motorrad. Hier befindet sich der Verbrennungsmotor (46) zwischen dem oberen Drehgelenk (1, 2) und dem unteren Drehgelenk (3, 4). Der Tank (407) ist in die hin tere Einheit integriert. Das Hinterrad wird über ein Kardanwelle (50) angetrieben. Auch hier dienen die Fußrasten (22) zur Unter stützung der Lenkung.

In Fig. 24 ist ein erfindungsgemäßer Elektro-Kabinenroller dar gestellt, bei dem die hintere Radaufhängung (32) aus einer selbsttragenden Schalenkonstruktion besteht, die zu einer Fah rerkabine (70) mit Acrylglasabdeckung weiterentwickelt ist. Am unteren Ende dieser Kabine (70) befindet sich ein Drehgelenk (3, 4), an dem die vordere Radaufhängung (33), die zusätzlich am oberen Rand der im vorderen Bereich kreisringsegmentförmigen hinteren Radaufhängung (32) drehbar gelagert ist. Zur Stabili sierung im Stand besitzt dieser Elektroroller zwei einschwenkba re Stützräder (97). Der Antrieb erfolgt über einen Radnabenmotor (47) am Vorderrad.

Fig. 25 zeigt ein erfindungsgemäßes Klapprad, bei dem die vorde re Radaufhängung (31) und die hintere Radaufhängung (30) als Rohrrahmen ausgebildet sind. Sie sind an einem oberen Drehgelenk (1, 2) gegeneinander versetzt angeordnet, so daß sich das Rad auf die Hälfte seiner Länge zusammenlegen läßt.

Fig. 25a zeigt dieses Klapprad in perspektivischer Darstellung.

Fig. 26 zeigt ein erfindungsgemäßes Klapprad, bei dem die vorde re Radaufhängung (31) und die hintere Radaufhängung (30) aus biegebeanspruchten Rechteckhohlprofilen bestehen. Sie sind an einem oberen Drehgelenk (1, 2) gegeneinander versetzt angeordnet, so daß sich das Rad auf die Hälfte seiner Länge zusammenlegen läßt.

Fig. 26a zeigt dieses Klapprad in perspektivischer Darstellung.

Fig. 27 zeigt ein erfindungsgemäßes Klapprad, bei dem die vorde re Radaufhängung (31) und die hintere Radaufhängung (30) aus biegebeanspruchten Rechteckhohlprofilen bestehen. Sie sind an einem oberen Drehgelenk (1, 2) gegeneinander versetzt angeordnet, so daß sich das Rad auf die Hälfte seiner Länge zusammenlegen läßt.

Fig. 27a zeigt dieses Klapprad in perspektivischer Darstellung.

Fig. 28 zeigt ein erfindungsgemäßes, klappbares Damenrad, bei dem zwischen der Sattelstütze (26) und der Lenkstange (21) eine V-förmige Durchstiegsöffnung vorgesehen ist, und bei dem die vordere Radaufhängung (31) und die hintere Radaufhängung (30) in einem unteren Drehgelenk (3, 4), das unterhalb der Radachsen liegt, drehbar miteinander verbunden sind.

Fig. 28a zeigt dieses Damenrad in perspektivischer Darstellung.

In Fig. 29 ist ein erfindungsgemäßes Damenfahrrad dargestellt, bei dem die vordere Radaufhängung (33) und die hintere Radauf hängung (32) als selbsttragende Schalenkonstruktion ausgebildet sind. Die vordere und hintere Einheit sind über ein unteres Drehgelenk (3, 4), das unterhalb der Radachsen liegt, verbunden. Das Tretlager (42) ist gegenüber der Schwenkachse (0) nach hin ten versetzt und liegt ebenfalls unterhalb der Radachsen. Die Antriebseinheit und die der U-förmigen Durchstiegsöffnung zuge kehrten Radflächen sind bis auf die Tretkurbel (40) von einer nichttragenden Schutzverkleidung (15, 14) umgeben. Der besondere Vorteil dieser Ausführungsform liegt in dem tiefliegenden Durch stieg zwischen Vorderrad (11) und Hinterrad (10) und der Ab schirmung der Radoberfläche durch die vordere und hintere Schutzverkleidung (15, 14).

In Fig. 30 ist ein erfindungsgemäßes Elektrorad isometrisch dar gestellt. Die Schwenkachse (0) ist um 7° nach hinten geneigt. Zwischen dem oberen Drehgelenk (1, 2) und dem unteren Drehgelenk (3, 4) ist ein herausnehmbarer Behälter (414) zur Aufnahme von Elektrospeicherzellen (404) eingesetzt. Das obere Drehgelenk (1, 2) und das untere Drehgelenk (3, 4) sind ringförmig ausgebil det. Am oberen Drehgelenk (1, 2) befindet sich eine durch einen Deckel verschließbare Steckdose (406) für den Anschluß eines La degerätes. Die vordere Einheit und die hintere Einheit sind ela stisch mit dem oberen und dem unteren Drehgelenk (1-4) verbun den. Die vordere und die hintere Radaufhängung (36, 37) sind als Federelemente ausgebildet. Der Antrieb erfolgt über einen Radna benmotor (47) in der Achse des Vorderrades (11). Sattelstütze (26) und Lenkhebel (21) sind als federnde Schwingen mit der hin teren bzw. vorderen Radaufhängung (36, 37) verbunden. Die Fußra sten (22) liegen weit unterhalb der Radachsen, so daß sie als unterer Lenkhebel optimal wirksam sind.

Fig. 31 zeigt ein erfindungsgemäßes Elektrorad, bei dem Vorder rad (11) und Hinterrad (10) als Scheiben (12, 13) ausgebildet sind. In die Scheiben sind kreisrunde Elektrospeicherzellen (403, 404) eingesetzt. Der Antrieb erfolgt über Radnabenmotoren (47, 48) in Vorderrad (11) und Hinterrad (10). In der Schwenkach se (0) ist ein Federelement (60, 61) integriert. Vorder- und Hin terradscheiben (12, 13) können mit photovoltaischen Zellen (401, 402) bestückt werden. Dabei steht eine Kollektorfläche von ca. 1,5 qm zur Verfügung. Das Gewicht der rotierenden Speicher zellen (403, 404) erzeugt ein Drehmoment, das für den Antrieb ge nutzt werden kann.

Fig. 32 zeigt ein erfindungsgemäßes Elektrorad mit extrem großem Vorder- und Hinterrad (11, 10), die als kohlefaserverstärkte Scheiben (12, 13) ausgebildet sind. Zur Vergrößerung der Kollek torfläche kann die Radoberfläche gewellt oder gefaltet ausgebil det werden. Bei einem angenommenen Raddurchmesser von 1, 25 m er gibt sich eine Kollektorfläche mind. 4,9 qm. Bei einer angenom menen Leistung von ca. 0,5 PS pro Quadratmeter Kollektorfläche ergibt sich eine Antriebsleistung von ca. 2,5 PS für den vorde ren Radnabenmotor (47). Das Knick-Neige-Lenk-System ist für die ses vergleichsweise lange einspurige Zweirad besonders vorteil haft. Das Rad kann mittels des oberen Lenkhebels (21) und des unteren Lenkhebels (22) gesteuert werden.

Claims

1. Einspuriges Zweirad, insbesondere Fahrrad, Elektrorad, Elek troroller und Motorroller, bestehend aus einem vorderen und einem hinteren Teil, die in einer gemeinsamen Schwenkachse in etwa mittiger Stellung zwischen Vorder- und Hinterrad drehbar miteinander verbunden sind und die zur Aufnahme von Vorder- und Hinterrad, Lenkhebel, Sattelstütze und Antriebseinheit dienen, bei dem die vordere Radaufhängung (31, 33, 35, 37) mit der Lenkstange (21) eine erste in sich unverdrehbare Einheit bildet, die mit einem oberen Lenkhebel (a) von vorne auf die Schwenkachse (0) einwirkt, und bei dem die hintere Radaufhängung (30, 32, 34, 36) mit der Sattelstütze (26) und den Pedalen (20, 22) eine zweite in sich unverdrehbare Einheit bildet, die mit einem oberen Lenkhebel (b) von hinten und mit einem unteren Lenkhebel (c), der zwischen der Sattelstütze (26) und der Lenkstange (21) liegt, auf die Schwenkachse (0) einwirkt.

2. Einspuriges Zweirad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pedale (20) an Tretkurbeln (40) angeschlossen sind und als unterer Lenkhebel (c) an der Schwenkachse (0) wirksam sind.

3. Einspuriges Zweirad nach den Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Pedale (22) als starre Fußrasten ausgebildet sind und als unterer Lenkhebel (c) an der Schwenkachse (0) wirksam sind.

4. Einspuriges Zweirad nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekenn zeichnet, daß die vordere Einheit und die hintere Einheit in der Schwenkachse (0) über mindestens ein Drehgelenk (1-4) miteinander verbunden sind.

5. Einspuriges Zweirad nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Schwenkachse (0) in Ruhestellung senkrecht zur Fahrbahn steht.

6. Einspuriges Zweirad nach den Ansprüchen 1-5, dadurch gekenn zeichnet, daß die Schwenkachse (0) in Ruhestellung in Längs richtung nach vorne oder hinten geneigt ist und innerhalb der Laufflächen von Vorderrad (11) und Hinterrad (10) einen Schnittpunkt mit der Fahrbahn hat.

7. Einspuriges Zweirad nach den Ansprüchen 1-6, dadurch gekenn zeichnet, daß das Drehgelenk (1, 2) auf der Höhe der Radachsen oder oberhalb der Radachsen liegt.

8. Einspuriges Zweirad nach den Ansprüchen 1-7, dadurch gekenn zeichnet, daß das Drehgelenk (3, 4) unterhalb der Radachsen liegt.

9. Einspuriges Zweirad nach den Ansprüchen 1-8, dadurch gekenn zeichnet, daß ein Drehgelenk (1, 2) oberhalb und ein Drehge lenk (3, 4) unterhalb der Radachsen liegt.

10. Einspuriges Zweirad nach den Ansprüchen 1-9, dadurch gekenn zeichnet, daß die Lenkstange (21), die vordere Radaufhängung (31, 33, 35, 37), die Sattelstütze (26), die hintere Radaufhän gung (30, 32, 34, 36) und die Pedale (20, 22) unmittelbar an ein zentrales Führungsrohr (6), das die Schwenkachse (0) defi niert, angeschlossen sind.

11. Einspuriges Zweirad nach den Ansprüchen 1-10, dadurch gekenn zeichnet, daß das Drehgelenk (1-4) aus einem Führungsrohr (6) besteht, das mit einer der beiden Einheiten unverdrehbar ver bunden ist, während es mit der zweiten Einheit über ein obe res und ein unteres Wälzlager in Verbindung steht.

12. Einspuriges Zweirad nach den Ansprüchen 1-11, dadurch gekenn zeichnet, daß das Drehgelenk (1-4) scheibenförmig ausgebildet ist, und die vordere Einheit und die hintere Einheit über ein ringförmiges Wälzlager miteinander verbunden sind.

13. Einspuriges Zweirad nach den Ansprüchen 1-12, dadurch gekenn zeichnet, daß die vordere Einheit und die hintere Einheit um die Schwenkachse (0) zusammenklappbar sind.

14. Einspuriges Zweirad nach den Ansprüchen 1-13, dadurch gekenn zeichnet, daß die vordere Einheit und die hintere Einheit in der Höhe gegeneinander versetzt am Drehgelenk (1-4) angrei fen.

15. Einspuriges Zweirad nach den Ansprüchen 1-14, dadurch gekenn zeichnet, daß die vordere Einheit und die hintere Einheit je weils mit einem seitlichen Versatz an der Schwenkachse (0) angreifen.

16. Einspuriges Zweirad nach den Ansprüchen 1-15, dadurch gekenn zeichnet, daß die Knotenpunkte (71, 72) des Rohrrahmens als Drehgelenke ausgebildet sind, und die vordere Einheit und die hintere Einheit durch Lösen eines Knotenpunkts (73, 74) in der Schwenkachse (0) zu einem kompakten Bündel zusammenfaltbar sind.

17. Einspuriges Zweirad nach den Ansprüchen 1-16, dadurch gekenn zeichnet, daß das obere Drehgelenk (1, 2) und das untere Dreh gelenk (3, 4) direkt durch ein ein- oder mehrstückiges Element (5) miteinander verbunden sind.

18. Einspuriges Zweirad nach den Ansprüchen 1-17, dadurch gekenn zeichnet, daß zwischen dem oberen Drehgelenk (1, 2) und dem unteren Drehgelenk (3, 4) keine direkte Verbindung besteht.

19. Einspuriges Zweirad nach den Ansprüchen 1-18, dadurch gekenn zeichnet, daß ein Federelement (60, 61) in der Schwenkachse (0) oberhalb des Drehgelenks (1-4) angeordnet ist.

20. Einspuriges Zweirad nach den Ansprüchen 1-19, dadurch gekenn zeichnet, daß die Lenkstange (21) über ein Drehgelenk und über ein Federelement (61) mit der vorderen Radaufhängung (31, 33, 35) verbunden ist.

21. Einspuriges Zweirad nach den Ansprüchen 1-20, dadurch gekenn zeichnet, daß die Sattelstütze (26) über ein Drehgelenk und über ein Federelement (60) mit der hinteren Radaufhängung (30, 32, 34) verbunden ist.

22. Einspuriges Zweirad nach den Ansprüchen 1-21, dadurch gekenn zeichnet, daß die vordere Einheit und/oder die hintere Ein heit über eine elastische Verbindung an das Drehgelenk (1-4) angeschlossen ist.

23. Einspuriges Zweirad nach den Ansprüchen 1-22, dadurch gekenn zeichnet, daß ein Federelement (60) zwischen dem oberen Dreh gelenk (1, 2) und dem unteren Drehgelenk (3, 4) der Schwenkach se (0) angeordnet ist.

24. Einspuriges Zweirad nach den Ansprüchen 1-23, dadurch gekenn zeichnet, daß die vordere Radaufhängung (37) und die hintere Radaufhängung (36) als Federelemente ausgebildet sind.

25. Einspuriges Zweirad nach den Ansprüchen 1-24, dadurch gekenn zeichnet, daß mindestens die vordere Radaufhängung (31, 33, 35, 37) oder die hintere Radaufhängung (30, 32, 34, 36) als Rohrrahmen ausgebildet ist.

26. Einspuriges Zweirad nach den Ansprüchen 1-25, dadurch gekenn zeichnet, daß mindestens die vordere Radaufhängung (33) oder die hintere Radaufhängung (32) als selbsttragende Schalenkon struktion ausgebildet ist.

27. Einspuriges Zweirad nach den Ansprüchen 1-26, dadurch gekenn zeichnet, daß mindestens die vordere Radaufhängung (31) oder die hintere Radaufhängung (32) als Gabel ausgebildet ist.

28. Einspuriges Zweirad nach den Ansprüchen 1-27, dadurch gekenn zeichnet, daß mindestens die vordere Radaufhängung (35) oder die hintere Radaufhängung (34) als einhüftige Schwinge ausge bildet ist.

29. Einspuriges Zweirad nach den Ansprüchen 1-28, dadurch gekenn zeichnet, daß mindestens die vordere Radaufhängung (31, 33, 35, 37) oder die hintere Radaufhängung (30, 32, 34, 36) mit einem Versatz zur Radachse an das Vorderrad (11) bzw. das Hinterrad (10) angeschlossen ist.

30. Einspuriges Zweirad nach den Ansprüchen 1-29, dadurch gekenn zeichnet, daß der Antrieb entweder über eine Tretkurbel (40), einen Elektromotor (43, 44) oder einen Verbrennungsmotor (45, 46) erfolgt.

31. Einspuriges Zweirad nach den Ansprüchen 1-30, dadurch gekenn zeichnet, daß der Antrieb (40-53) auf das Vorderrad (11) und/oder auf das Hinterrad (10) einwirkt.

32. Einspuriges Zweirad nach den Ansprüchen 1-31, dadurch gekenn zeichnet, daß über die Pedale (20) eine koaxial zur Schwenk achse (0) verlaufende Welle (50) angetrieben wird, die an ih rem oberen Ende eine Kupplung aufweist, so daß über minde stens eine weitere Kardanwelle (52, 53) das Vorderrad (11) und/oder das Hinterrad (10) angetrieben wird.

33. Einspuriges Zweirad nach den Ansprüchen 1-32, dadurch gekenn zeichnet, daß sich der Antrieb (40-53) unterhalb der Drehgelenk (1-4) befindet.

34. Einspuriges Zweirad nach den Ansprüchen 1-33, dadurch gekenn zeichnet, daß sich der Antrieb (40-53) zwischen dem oberen Drehgelenk (1, 2) und dem unteren Drehgelenk (3, 4) befindet.

35. Einspuriges Zweirad nach den Ansprüchen 1-34, dadurch gekenn zeichnet, daß sich der Elektromotor (43, 44) und Elektrospei cherzellen (404) innerhalb eines Hohlprofils (414) befinden, das das obere Drehgelenk (1, 2) und das untere Drehgelenk (3, 4) miteinander verbindet.

36. Einspuriges Zweirad nach den Ansprüchen 1-35, dadurch gekenn zeichnet, daß am oberen Ende der Schwenkachse (0) eine ver schließbare Steckdose (406) für den Anschluß eines Ladegerä tes angeordnet ist.

37. Einspuriges Zweirad nach den Ansprüchen 1-36, dadurch gekenn zeichnet, daß mindestens eine Felge oder eine Radscheibe (12, 13) als Behälter zur Aufnahme von Elektrospeicherzellen (403, 404) dient.

38. Einspuriges Zweirad nach den Ansprüchen 1-37, dadurch gekenn zeichnet, daß der Antrieb über mindestens einen Radnabenmotor (47, 48) erfolgt.

39. Einspuriges Zweirad nach den Ansprüchen 1-38, dadurch gekenn zeichnet, daß die Räder als Scheiben (12, 13) mit integrierten Photovoltaikzellen (401, 402) ausgebildet sind.

40. Einspuriges Zweirad nach den Ansprüchen 1-39, dadurch gekenn zeichnet, daß die hintere Einheit zu einer geschlossenen Fah rerkabine (70) ausgebildet ist.

41. Einspuriges Zweirad nach den Ansprüchen 1-40, dadurch gekenn zeichnet, daß eine Wegfahrsperre das Drehgelenk (1-4) bloc kiert.