DE202010010121U1

DE202010010121U1 - Adaptermodul zum Umbau von Zweiradkomponenten zu einem Dreirad

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Publication number: DE202010010121U1
Application number: DE201020010121
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-07-12
Filing date: 2010-07-12
Publication date: 2010-10-14
Anticipated expiration: 2020-07-13

Abstract

Adapterstück (6), zum Aufbau eines Dreirads aus Modulen eines Zweirads, umfassend mindestens drei Adapterstück-Verbindungsstellen (31), wobei die Adapterstück-Verbindungsstellen (31) geeignet sind, mit einer Modul-Verbindungsstelle (32) eines Zweiradmoduls reversibel lösbar eine Verbindungseinheit (7) zu formen und somit über das Adapterstück (6) mindestens ein Hinterradmodul (3) und mindestens ein Vorderradmodul (1, 2) zu einem Dreirad zu verbinden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Adapterstück als Vorrichtung, das die Umwandlung eines Dreirads auf ein Zweirad ermöglicht und ein Konversionskitt zur Umwandlung eines Zweirads in ein Dreirad, sowie das entsprechende Zweirad bzw. Dreirad selbst.
Dreiräder nehmen beim Verstauen regelmäßig viel Platz weg, weil sie seitlich breiter sind als Zweiräder. Außerdem ist es bisher nicht möglich, die Vorteile eines Dreirads, zum Beispiel die Seitenstabilität oder die bessere Lastenverteilung mit den Vorteilen eines Zweirads zu kombinieren, zum Beispiel das geringere Gewicht oder die aerodynamischere Form. Es wäre daher günstig, einen Weg zu finden, aus einem Dreirad durch einfache Umbauten ein Zweirad bzw. umgekehrt zu erzeugen. Des Weiteren ist es ein Ziel der Erfindung die Fahrsicherheit (Umfallsicherheit) bei glatter Fahrbahn bzw. bei Winterbedingungen zu erhöhen.
Bisher sind nur wenige Ansätze in diese Richtung gemacht worden. Aus der deutschen Patentschrift DE 10 2006 047 004 A1 ist bekannt, dass ein Fahrrad mit speziellen Verbindungsstücken in einen Kinderwagen umgebaut werden kann. Allerdings ist dieser Umbau sehr kompliziert und erfordert mehrere Zwischenstücke. Nicht alle Elemente des Zweirads können verwendet werden und die Vorderradaufhängungen müssen umgebaut werden.
Aus der Patentschrift US 609,237 ist ein Dreirad bekannt, das in ein Zweirad umgebaut werden kann. Auch hier ist der Umbau aufwändig und umständlich.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Dreirad zu entwickeln, das auf einfache Weise in ein Zweirad umgebaut werden kann. Weiterhin sollte das Dreirad kostengünstig in der Herstellung sein und möglichst auf bereits vorhandene Fahrradelemente eines Zweirads aufbauen. Das Dreirad sollte schnell umgebaut werden können und platzsparend verstaut werden können. Ein weiteres Ziel dieser Erfindung ist ein Dreirad zu bauen, welches nach einer Lenkbewegung bzw. nach Kurvenfahrt sich selbstständig (gegebenenfalls mit minimalem Kraftaufwand) auf Geradeausfahrt ausrichtet.
Überraschend wurde nun gefunden, dass sich die zuvor genannten Probleme mit einem Adapterstück nach Anspruch 1 lösen lassen.
In einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung daher ein Adapterstück (6), zum Aufbau eines Dreirads aus Modulen eines Zweirads,
umfassend mindestens drei Adapterstück-Verbindungsstellen (31),
wobei die Adapterstück-Verbindungsstellen (31) geeignet sind, mit einer Modul-Verbindungsstelle (32) eines Zweiradmoduls reversibel lösbar eine Verbindungseinheit (7) zu formen und somit über das Adapterstück (6) mindestens ein Hinterradmodul (3) und mindestens ein Vorderradmodul (1, 2) zu einem Dreirad zu verbinden.
Module eines Zweirads sind Untereinheiten oder Komponenten aus denen das Zweirad besteht. Bevorzugt sind dies die zwei Hälften eines Zweirads. Es sind aber auch andere Module denkbar, z. B. andere Untereinheiten eines Zweirads. Bevorzugt ist, dass alle Komponenten eines Zweirads mindestens ein Mal zum Aufbau des Dreirads verwendet werden.
Die Modul-Verbindungsstellen (32) befinden sich an den Enden der Modulabschnitte der Zweiradkomponenten. Eine Modul-Verbindungsstelle ist die Verbindungsstelle eines Vorderradmoduls (1, 2) oder eines Hinterradmoduls (3). Vorzugsweise kann das Zweirad an diesen Stellen zusammengebaut werden. Typischerweise ist dies bei Klapprädern oder Falträdern der Fall, die an den Modul-Verbindungsstellen (32) auseinandergenommen oder gefaltet werden können, um sie besser zu verstauen. Die Zergliederung in Vorderradmodul und Hinterradmodul geschieht typischerweise entlang der mittigen Hauptstange eines Zweirades. Dadurch umfasst das Vorderradmodul nicht nur die Räder selbst, sondern auch deren Aufhängung, die Lenker und einen Teil der Hauptverbindungsstange des Fahrrads. Durch diese Anordnung ist es möglich, das Fahrrad mit einer minimalen Demontagetätigkeit auseinanderzunehmen. Gegebenenfalls werden noch kleinere Elemente zur Montage benötigt. Dies können zum Beispiel kleinere Schrauben oder andere Verbindungsmittel sein.
Diese werden aber für die vorliegende Erfindung außer Betracht gelassen. Sollten noch abtrennbare Kleinteile benötigt werden, so sind diese gegebenenfalls dem Adapterstück zuzuordnen.
Die Adapterstück-Verbindungsstellen (31) sind die Gegenstücke des Adapterstücks (6) zu den Modul-Verbindungsstellen (32). Bevorzugt sind die Adapterstück-Verbindungsstellen (31) zu den Modul-Verbindungsstellen (32) komplementär verbindbar.
Es gibt zwei Arten von Adapterstück-Verbindungsstellen (31): solche die an die Modul-Verbindungsstellen (32) des Vorderradmoduls oder der Vorderradmodule (1, 2) binden und solche die an die Modul-Verbindungsstellen (32) des Hinterradmoduls (3) oder der Hinterradmodule (3) binden. Vorzugsweise sind die Vorderrad Adapterstück-Verbindungsstellen (33) komplementär zu den Hinterrad Adapterstück-Verbindungsstellen (34).
Entsprechend sind die Modul-Verbindungsstellen (32) der Vorderradmodule (1, 2) und die Modul-Verbindungsstellen (32) der Hinterradmodule (3) komplementär verbindbar, denn diese können vorzugsweise zu einem Zweirad zusammengebaut werden.
Die Verbindungseinheiten (7) werden vorzugsweise durch zwei komplementäre Verbindungsstellen hergestellt, wie oben beschrieben. Zumeist sind diese Verbindungen reversibel lösbar. Häufig werden ein oder mehrere Schnellspanner verwendet, welche mit einem Bügel fixiert werden. Dies ist vorteilhaft, um einen schnellen reversiblen Umbau zu ermöglichen. Besonders günstig ist zudem eine Sicherungsarretierung, die sicherstellt, dass die Verbindungseinheiten (7) während der Fahrt nicht aufgehen können.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Adapterstück (6) an den jeweiligen Verbindungsstellen Klemmvorrichtungen. Mit diesen Klemmvorrichtungen können die Rahmenteile der Module reversibel trennbar geklemmt und dadurch mit dem Adapterstück verbunden werden, so dass die Einheiten fest und starr ein Dreirad ergeben. Vorzugsweise weist das Adapterstück drei Klemmvorrichtungen auf. Diese Klemmvorrichtung können über Schraubengewinde oder andere Arretierungsmechanismen festgezogen werden.
Wichtig ist, dass die Verbindungsstellen fest und starr verbunden sind. Hierzu ist es zum Beispiel in einigen Weiterbildungen der Erfindung sinnvoll, die Modulelemente an einer Verbindungsstelle mit dem Adapterstück über mindestens zwei Klemmverbindungen starr zu verbinden. Dadurch wird die Gefahr eines Verdrehens oder Ausbrechens bei Torsionskräften verringert.
Außerdem können mit den Klemmverbindungen, die Modulelemente an beliebigen Stellen verbunden werden. Dies hat den Vorteil, dass die Modulelemente nicht lediglich an den Modul-Verbindungsstellen befestigt werden müssen. Damit kann auch die Länge des erzeugten Dreirads eingestellt werden. So ist es zum Beispiel möglich, das Adapterstück an den Rahmen des Vorderradmoduls zu befestigen. Eine seitliche Anbringung des Adapterstücks an die Rahmenstange über Klemmverbindungen ist auch möglich. Die Klemmverbindung kann auch die Form oder Funktion einer Rohrschelle oder dergleichen aufweisen.
In einer weiteren Variante kann das Adapterstück hinten mit der Sattelstange verbunden werden. Die Befestigung erfolgt hierbei bevorzugt an dem unteren Ende der Sattelstange. Dies hat den Vorteil, dass das Adapterstück tief an dem Hinterradmodul befestigt werden kann. Die Klemmverbindung kann auch an der Sattelrohrführung bzw. am Sattelrohr befestigt werden.
Durch das Adapterstück (6) ermöglicht die Erfindung ein Verbindungsmodul durch welches aus Zweirad- bzw. Klapprad- oder Faltradkomponenten ein Dreirad gebaut werden kann. Insbesondere Klappräder oder Falträder haben häufig Verbindungsstellen, an denen einzelne Module auseinandergenommen werden können. Die Erfindung nutzt diese Möglichkeit, um z. B. aus einem Klappzweirad oder Faltzweirad ein Dreirad bzw. ein Klappdreirad oder Faltdreirad zu bauen.
Die Adapterstücke der Erfindung ermöglichen die universelle Verbindung von weitestgehend allen marktgängigen Klapprad- oder Faltradkomponenten. Durch diese Adapterfunktion können verschiedene Elemente miteinander kombiniert werden.
So ist es z. B. möglich, die Radgrößen gegenüber einem handelsüblichen Klapprad oder Faltrad nochmals zu verringern, ohne dass die Richtungsstabilität verlorengeht. Kleinere Räder haben zwar einen geringeren Drehimpuls aber durch die Seitenstabilisierung ist es nicht notwendig, auf den Selbstaufrichtungseffekt eines drehenden Rads bei Einwirkung eines zur Fahrtrichtung senkrechten Rotationsmoments zurückzugreifen, um gegen das Umkippen gesichert zu sein. Diese Form mit kleinen Rädern könnte z. B. auf Flughäfen mit in das Handgepäck genommen werden. Typische Abmessungsgrenzen für das Handgepäck sind 20 × 40 × 60 cm. Mit dem Adapterstück nach der vorliegenden Erfindung wäre es möglich, ein Dreirad zu konstruieren, das im auseinandergeklappten bzw. im auseinandergenommenen Zustand diese Abmessungen einhält. Dadurch ist das Dreirad Flughafenhandgepäckgängig.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Zweirad oder Dreirad oder ein Zweirad oder Dreirad nach der vorliegenden Erfindung, das sich auf eine Flugzeughandgepäcktaugliche Abmessungsbegrenzung von 20 × 40 × 60 cm verkleinern lässt.
Gleichzeitig ist die Produktion mit den Modulkomponenten nach der Erfindung vereinfacht, weil nur Standardkomponenten gebaut und verwendet werden müssten.
Es ist also eine grundlegende Eigenschaft des erfindungsgemäßen Dreirads, dass durch das Entfernen der Erfindungskomponenten, insbesondere des Adapterstücks (6) sowie eines der Vorderräder bzw. Vorderradmodule, ein konventionelles Fahrrad montiert werden kann.
D. h. beliebige Räder (Falträder) können durch die Erfindung zu einem Dreirad zusammengebaut werden.
Durch das erfinderische Adapterstück (6) ist es möglich, sowohl ein Vorderradmodul (1, 2) mit einem Hinterradmodul (3) zu einem Zweirad zu verbinden, als auch über das Adapterstück (6) mindestens ein Hinterradmodul (3) und mindestens ein Vorderradmodul (1, 2) zu einem Dreirad zu verbinden. Die Verbindungseinheiten (7) ist bevorzugt so ausgestaltet, dass eines der Vorderradmodule (1) mit einem der Hinterradmodule (3) ohne das Adapterstück verbindbar ist, um ein Zweirad zu erzeugen. Der Adapter kann auch so geformt sein, dass das Dreirad aus einem Vorderrad und zwei Hinterrädern besteht. In diesem Fall hätten zwei Personen nebeneinander Platz und könnten treten und sich zudem noch nebeneinander unterhalten. Dies bietet eine Alternative zu dem Tandemrad, bei dem die Fahrer hintereinander sitzen. Außerdem ist es möglich ein Dreirad zu konstruieren, bei dem das Kind vorne sitzen kann, zum Beispiel direkt vor dem Fahrradfahrer. Hierzu weist das Adapterstück noch eine zusätzliche Kindersitzvorrichtung oder die Befestigungsvorrichtung für einen handelsüblichen Kindersitz auf.
Vierräder sind auch möglich aber nicht bevorzugt, weil das Dreirad eine statisch bestimmte Auflage aufweist und daher selbst bei geringen Geschwindigkeiten nicht umfällt. Im Gegensatz zum Vierrad, das statisch überbestimmt ist, ist bei einem Dreirad selbst bei Fahrbahnunebenheiten der Kontakt zur Fahrbahnoberfläche immer sichergestellt. Eine Federung ist daher nicht zwingend.
Vorzugsweise umfasst das Adapterstück (6) nach der Erfindung weiterhin ein Lenk-/Kippmodul (8) mit dem die Vorderrad Adapterstück-Verbindungsstellen (33) gegenüber den Hinterrad Adapterstück-Verbindungsstellen (34) gedreht oder seitlich gekippt werden können.
Grundsätzlich wird dadurch der Bereich vor dem Lenk-/Kippmodul (8), d. h. der vordere Bereich des Adapterstücks (6) gegenüber dem hinteren Bereich des Adapterstücks (6) (hinter dem Lenk-/Kippmodul (8)), gedreht, bzw. gekippt oder gedreht und gekippt.
Durch das Lenk-/Kippmodul (8) können die Vorderräder, vorzugsweise parallel zueinander, gedreht werden und das Rad kann durch den Fahrer gesteuert werden. Voraussetzung hierfür ist zumeist, dass die Vorderraddrehachsen vorzugsweise parallel verbunden werden. Dies kann z. B. über eine Lenkerfixierung (10) geschehen. Dieses Element verbindet in einer Variante die Lenkerenden der beiden Vorderradmodule miteinander.
Es ist auch möglich, die Lenker der Vorderradmodule zu entfernen und die Lenkung über eine neu eingesetzte Stange, welche die Lenkerrohre miteinander verbindet, zu fixieren. Die Vorderradlenker können auch anderweitig, z. B. über die Aufhängung, fixiert werden. Im Allgemeinen werden die Lenkbewegungen (Radeinschläge) parallel fixiert. Die Lenkerfixierung kann auch ein optionales Griffelement oder Fußelement aufweisen, mit dem die Fahrtrichtung vorgegeben wird. Die Lenkerfixierung (10) weist vorzugsweise einen Lenkerkreis (21) auf. Die Lenkerfixierung kann eine Verbindungsstange sein.
In einer besonderen Variante werden die Vorderradmodul über ein Parallelogramm verbunden, das die Vorderradachsen verbindet und die etwas weiter hinten liegenden Aufhängungsabschnitte der Vorderradmodule ebenfalls verbindet. Dadurch entsteht ein Parallelogramm. Das Griffelement kann bei dieser Parallelogrammvariante eine Stange mit oberen Griff sein, welche beweglich an den Mittelpunkt der unteren/vorderen Verbindungsstange zwischen den Radachsen verbunden ist und ebenfalls beweglich verbunden ist mit der oberen/hinteren Verbindungsstange zwischen den Aufhängungsabschnitten. Durch seitliches Schieben des Griffs kann das Parallelogramm links/rechts verschoben werden und damit die Vorderräder parallel gedreht werden.
Das Lenk-/Kippmodul (8) umfasst bevorzugt ein Gelenk, Drehgelenk oder Scharnier mit dem diese Drehstelle gedreht werden kann. Hier befindet sich dann der Schwenkungspunkt des Vorderradmoduls des Dreirads gegenüber dem Hinterradmodul an der Gelenkstelle.
Bevorzugt ist das Lenkmodul ein Drehgelenk, das sich in der Fahrbahnoberflächenebene drehen lässt. In diesem Fall ist das Drehgelenk vorzugsweise senkrecht zur Fahrbahnoberfläche angeordnet. Der Schrägstellungswinkel ist der Winkel in der Schrägstellungsebene mit dem das Drehgelenk bzw. Scharnier nach vorne oder nach hinten schräg ausgerichtet ist. Die Schrägstellungsebene ist die Ebene, welche parallel zur Fahrradhauptachse bei Geradeausfahrt und auch parallel zur senkrechten Achse liegt. Typischerweise ist das Drehgelenk senkrecht auf der Fahrbahnebene stehend und hat damit einen Schrägstellungswinkel von 90°. Dann ist das Drehgelenk parallel zur Fahrbahnebene nach links/rechts drehbar.
Das Gelenk kann in verschiedenen gängigen Ausführungen vorliegen, z. B. als Drehgelenk oder als Kugelgelenk, das in mindestens einer Achse eingeschränkt ist. Allerdings ist es sinnvoll, die Freiheitsgrade derart einzuschränken, sodass sich das Gelenk nicht vollständig frei drehen lässt, um damit ein Verkanten oder Umkippen des vorderen Bereichs gegenüber dem hinteren Bereich des Adapterstücks zu verhindern.
Alternativ ist es denkbar, die beiden auf einer Ebene befindlichen Räder (Vorderräder) parallel zur Fahrtrichtung bzw. tangential zur Fahrtkurve zu kippen als auch bevorzugt ebenfalls parallel nach vorne bzw. nach hinten zu verschieben.
Die Ausrichtung der Vorderräder kann auch eine kleine Spreizung, zum Beispiel von 0,1° bis 5°, aufweisen, was die Seitenstabilität weiter erhöht.
In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung umfasst das Lenk-/Kippmodul (8) ein Kippmodul (24).
In bevorzugten Varianten ist das Kippmodul (24) ein kippbares Drehgelenk oder ein anderes Gelenk, das in der Ebene senkrecht zur Fahrradhauptachse (also links/rechts zur Seite) drehbar/kippbar ist. Vorzugsweise lässt sich somit der hintere Bereich des Adapterstücks (6) gegenüber dem vorderen Bereich kippen, vorzugsweise um einen Winkel von bis zu +/–45°, noch bevorzugter von +/–30° gegenüber der Senkrechten. Damit lässt sich das Fahrrad optional unterstützt durch Gewichtsverlagerungen des Fahrers lenken, z. B. auch ohne eine manuelle Lenkung.
Mit dem Kippmodul (24), welches z. B. ein Drehgelenk sein kann, lässt sich also der hintere Bereich des Adapterstücks (6) gegenüber dem vorderen Bereich des Adapterstücks (6) neigen. Vorteilhaft ist, dass der Neigungswinkel hierbei zwischen 5° und 60° sein kann, noch bevorzugter sind 10° bis 35°. Mit dem Kippmodul (24) können Änderungen der Fahrtrichtung mit minimalem Kraftaufwand durchgeführt werden. Bevorzugt ist ebenfalls eine Kombination des Kippmoduls (24) und des Lenkmoduls als Drehgelenk. In diesem Fall hat das Lenk-/Kippmodul (8) zwei Freiheitsgrade.
In einer weiterhin bevorzugten Variante ist das kippbare Drehgelenk nicht senkrecht zur Fahrbahnoberfläche angeordnet.
Bevorzugt kann das kippbare Drehgelenk nach vorne bzw. nach hinten schräggestellt sein, das heißt der Schrägstellungswinkel in der Schrägstellungsebene ist nicht mehr 90°, also nicht senkrecht auf der Fahrbahnebene stehend. Die Schrägstellungsebene ist die Ebene, welche parallel zur Fahrradhauptachse bei Geradeausfahrt und auch parallel zur senkrechten Achse liegt.
Bevorzugt ist der Schrägstellungswinkel zwischen 0° und 180°. Bei genau 90° entspricht dies der Variante mit einem senkrechten Drehgelenk. Bei Winkeln zwischen 0° und 180° geht das Drehgelenk in ein kippbares Drehgelenk über, wie oben beschrieben, das heißt beim Drehen um die Drehachse des Drehgelenks wird z. B. das hintere Modul nicht nur in die Kurve geführt sondern auch gekippt.
Der Schrägstellungswinkel ist bevorzugt zwischen 10° und 45° nach vorne oder nach hinten geneigt. Besonders bevorzugt ist ein Schrägstellungswinkel von 30°.
Um in besonderen Varianten einen positiven Nachlauf zu erreichen, wird je nach Abstand zu den vorderen Radachsen der Schrägstellungswinkel des Drehgelenks/Lenkmoduls vorzugsweise nach hinten geneigt. Bevorzugt ist ein positiver Nachlauf. Hierzu wird auch der Schwenkungspunkt des Dreirads, d. h. im Allgemeinen die Position des Lenk-/Kippmoduls (8) möglichst weit nach vorne gesetzt, z. B. zwischen den Vorderradachsen. Dadurch werden die Selbstausrichtungskräfte bei Geradeausfahrt verstärkt.
In dieser Variante kommt ein weiterer Vorteil des Kippmoduls (24) zum tragen: Ist das Drehgelenk ungleich senkrecht zur Fahrbahnoberfläche nach vorne oder nach hinten schräggestellt ausgerichtet, so wirkt auf das gekippte Modul (z. B. Hinterradmodul) eine Selbstaufrichtungskraft des Rades bei Geradeausfahrt. Dadurch läuft das Dreirad insbesondere bei höheren Geschwindigkeiten in seiner Bahn stabil in der Fahrtrichtung. Dies vereinfacht auch die Lenkung durch Gleichgewichtsverlagerung.
In einer besonderen Ausführungsform wird der Rückstellungseffekt durch einen weiteren Mechanismus verstärkt. Dies kann insbesondere durch die Krafteinwirkung einer Federmechanik erfolgen, wodurch das gekippte Modul wieder in die senkrechte Stellung aufgerichtet wird.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Drehgelenk senkrecht ausgerichtet, dass heißt der Schrägstellungswinkel ist genau 90°.
Bei einem Drehgelenk mit senkrechter Drehachse erfolgt keine Kippung des einzelnen Rades.
Bevorzugt befindet sich das Kippmodul (24) unterhalb der Vorderrad- oder Hinterradachsen. Dies kann durch eine Höhenverstellung (11) erreicht werden. Durch die Höhenverstellung (11) ist der Bereich des Adapterstücks (6) nach unten versetzt.
Mit dieser Anordnung ist es möglich, freihändig das Dreirad zu lenken. Nichtsdestotrotz ist in bevorzugten Ausführungen der Erfindung eine zusätzliche zentrale Lenkeinheit (12) an das Adapterstück angebracht. Hierbei umfasst vorzugsweise der vordere Bereich des Adapterstücks diese zentrale Lenkeinheit (12). Die zentrale Lenkeinheit kann zum Beispiel eine Stange sein, an dessen oberen Ende ein Lenkergriff ist, mit dem der Fahrer (29) den vorderen Bereich des Adapterstücks gegenüber dem hinteren Bereich des Adapterstücks drehen kann. Die zentrale Lenkeinheit (12) kann zusammen mit dem Kippmodul (24) dazu verwendet werden, das Dreirad zu lenken.
Bevorzugt weist das erfindungsgemäße Adapterstück daher eine zentrale Lenkeinheit (12) auf, die mit dem Adapterstück (6) verbunden ist und die am oberen Ende einen Lenker aufweist.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst das Lenk-/Kippmodul (8) ein Lenkscharnier (26).
Vorzugsweise ist das Drehgelenk senkrecht zur Fahrbahnebene und die Lenkung kann horizontal zur Fahroberfläche erfolgen (Links-/Rechtslenkung). Das Lenkscharnier (26) wird bevorzugt über einen Steckbolzen mit einem hinteren Abstandsstück (20) schwenkbar verbunden. Das Adapterstück (20) ist Teil des hinteren Bereichs des Adapterstücks. Das Lenkscharnier (26) verbindet schwenkbar den vorderen Bereich des Adapterstücks (6) mit dem hinteren Bereich des Adapterstücks (6). Der hintere Bereich des Adapterstücks (6) ist in diesem Fall durch ein Abstandsstück (20) gekennzeichnet.
In einer Weiterbildung der Erfindung umfasst das Lenk-/Kippmodul (8) ein Drehgelenk und ein Kippmodul wie oben beschrieben. Dadurch ist das Lenk-/Kippmodul (8) in mindestens zwei Achsen drehbar bzw. kippbar. Bevorzugt ist die Kippungsebene wie oben beschrieben und die Drehebene parallel zur Fahrbahnoberfläche. Diese Funktionen bzw. Freiheitsgrade sind in einem Element kombiniert oder alternativ in zwei Elementen realisiert.
Alternativ umfasst das Lenk-/Kippmodul (8) ein Kugelgelenk welches in einer Achse gesperrt ist. Bevorzugt ist das Kugelgelenk in der Schrägstellungsebene gesperrt (d. h. die Ebene, welche parallel zur Fahrradhauptachse bei Geradeausfahrt und auch parallel zur senkrechten Achse liegt).
Am hinteren Ende des Abstandsstücks (20) befindet sich zumeist die Hinterrad Adapterstück-Verbindungsstelle (34), welche mit dem Hinterradmodul (3) verbindbar ist. Vorzugsweise ist die Hinterrad Adapterstück-Verbindungsstelle (34) eine Adapterplatte der Verbindungseinheit (16), welche z. B. über (vier) Schrauben mit einer komplementären Platte an dem Hinterradmodul (3) befestigt werden kann.
Durch weitere Justageelemente an dem Adapterstück (Höhen und Längenausgleichselemente) können sowohl unterschiedliche Radgrößen als auch unterschiedliche Längen der Fahrräder zu einem Dreirad zusammengebaut werden.
Insbesondere, kann vorzugsweise durch eine Höhenverstellung (11) der Schwenkungspunkt des Dreirads in der Höhe verstellt werden und z. B. relativ zu den Vorderrad- und Hinterradmodulen nach unten gesetzt werden. Somit können die Selbstausrichtungskräfte verstärkt werden.
In bevorzugten Ausführungen, weist das Hinterradmodul den Sitz des Fahrers auf. Daher ist es nicht notwendig, einen weiteren Sitz anzubringen. Allerdings kann der bisherige Sitz gegenüber einem neuen Sitz ausgetauscht werden oder entfernt werden.
In diesem Fall umfasst das Adapterstück nach der Erfindung optional einen Sitz (17).
Es kann sowohl der 'normale Sattel' als auch eine spezielle Bank, z. B. oberhalb des Hinterrades angebracht werden. Desweiteren ist es denkbar, zwei bzw. drei Sitze anzubringen. Möglich sind auch zwei Sitze nebeneinander (bzw. zwei hintereinander), wobei hierdurch auch eine vorne und zwei dahinter denkbar sind. Weiterhin ist bevorzugt eine Kindersitzbefestigung oder ein Kindersitz an dem Adapterstück angebracht.
Das erzeugte Dreirad umfasst auch weiterhin die typischerweise bereits am Hinterradmodul angebrachten Pedale (9). Bei zwei Hinterradmodulen können zwei Personen gleichzeitig treten. Die Pedale sind vorzugsweise abnehmbar. In bestimmten Varianten können zwei Personen mit beiden Füßen gleichzeitig treten, weil die Tretachse über eine Verlängerungskurbel weitergeleitet wird. Vorzugsweise weist das Adapterstück dann noch eine zusätzliche seitliche Achsenaufhängung auf.
In einer besonderen Variante umfasst das Adapterstück eine Sitzbank auf der zwei Personen nebeneinander sitzen können. Varianten sind auch denkbar, bei denen eine mittig angebrachte Drehkurbel als durchgehende Stange von zwei Personen mit den Füßen durch Treten angetrieben werden kann. Diese Drehkurbel ist vorzugsweise mit einer der Radachsen verbunden (zum Beispiel über eine Kette) und treibt so das Fahrrad an.
Optional ist es auch möglich, das auf einer Seite vorhandene Tretpedal durch zwei Tretpedale zu ersetzen, so dass nunmehr beide Personen eine eigene Treteinrichtung für beide Füße haben. Diese Treteinrichtung kann vorzugsweise auch außen mit dem Adapterstück verbunden sein.
In einer besonderen Fortentwicklung der Erfindung umfasst das Adapterstück (6) einen Motor und einen Energiepuffer z. B. eine Batterie. Dies kann eine Lithium-Ionen Batterie oder eine andere verbreitete Fahrradbatterie sein. Es kann auch ein optionaler Motor am Hinterradmodul, an einem oder mehreren der Räder oder an den Pedalen angebracht werden. Gegenüber einem Fahrrad können bei einem Dreirad desweiteren auch kostengünstigere und schwerere Batterien eingesetzt werden. Diese Varianten sind besonders bevorzugt, wenn das Dreirad schwere Lasten tragen soll oder zum Transport dieser Lasten umgebaut wird. Insbesondere Dreiräder eignen sich zum Transport größerer Lasten, weil sie eine statisch bestimmte Auflage aufweisen und eine hohe Kippsicherheit aufweisen. Mit dem Adapterstück nach der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Vorderradmodule relativ zur Fahrradhauptachse weit entfernt seitlich anzuordnen. Dadurch erhöht sich die Seitenstabilität zusätzlich. Die Anbringung des Motors und der Batterie an dem Adapterstück ermöglicht auch das leichte Umbauen von einem mit Tretkraft betriebenen Zweirad in ein motorisiertes Dreirad. Außerdem können die Batterien auf dem Adapterstück leicht ausgetauscht werden. Der Motor kann auch im Hinterrad integriert sein oder an diesem befestigt sein. Vorteilhaft ist, dass das Dreirad auch bei schweren Batterien nicht umfallen kann.
Bevorzugt umfasst das Adapterstück (6) eine oder mehrere Metallstangenelemente. Die Stangenbereiche des Adapterstücks (6) weisen vorzugsweise die Form eines 4-Kantrohres oder eines runden Rohres auf. Bevorzugt ist diese Stange oder das Rohr aus Alu oder anderen gängigen Fahrradmaterialien. Besonders geeignet sind leichte Materialien mit relativ geringer Dichte und Materialien mit hoher Festigkeit, z. B. Titan oder Titanlegierungen. Bevorzugt ist das E-Modul größer gleich 150 kN/mm².
Insbesondere umfasst der vordere Bereich des Adapterstücks (6) ein T-Stück. Dieses T-Stück ist vorzugsweise am Fuß des T-Stücks mit dem optionalen Lenk-/Kippmodul (8) verbunden und besteht ebenfalls bevorzugt aus einer Stangenform, zum Beispiel aus der Form eines Vierkantrohres.
Alternativ ist der hintere Bereich des Adapterstücks (6) zu einem T-Stück ausgeformt. In diesem Fall besteht das Dreirad aus zwei Hinterradmodulen (3).
Das Adapterstück weist vorzugsweise einen rechten Arm des Adapterstücks (13) und einen linken Arm des Adapterstücks (14) auf. Diese Arme bilden vorzugsweise die linken und rechten Ausläufer des T-Stücks. In der Ausführung mit zwei Vorderrädern befindet sich der vordere Bereich des Adapterstücks (6) vor dem optionalen Gelenk des Lenk-/Kippmoduls (8) und umfasst noch die Vorderrad Adapterstück-Verbindungsstellen (33).
In einer besonderen Weiterbildung der Erfindung umfasst das Adapterstück (6) im vorderen Bereich des Adapterstücks (6) eine Querstange, an dessen Endbereichen sich vorzugsweise die Vorderrad Adapterstück-Verbindungsstellen (33) befinden.
Diese Querstange bildet zumeist den Kopf des T-Stücks. In einer besonderen Ausführungsform sind die Endpunkte des T-Stücks zusätzlich miteinander verbunden, das heißt die beiden Endpunkte der Querstange sind jeweils mit dem Endpunkt des T-Stückfußes verbunden. Hierbei werden zwei verbundene Dreiecke erzeugt. Diese Form ist besonders stabil und beruht auf dem Prinzip, dass das Dreieck die einzige geometrische Figur ist, die Winkelstabil ist, d. h. deren Seiten sich nicht gegeneinander verschieben lassen.
Bevorzugt umfasst der vordere Bereich des Adapterstücks (6) eine gebogene Querstange an dessen Enden sich vorzugsweise die Vorderrad Adapterstück-Verbindungsstellen (33) befinden. Die Biegung ist zumeist rund und kann zum Beispiel parabelförmig sein.
In bevorzugten Weiterbildungen ist daher der vordere Bereich des Adapterstücks (6) zu einem T-Stück ausgeformt, dessen Querstange nach vorne einen Bogen beschreibt, wobei die jeweiligen linken und rechten Endbereiche im rechten Winkel zur Fußstange des T-Stücks verlaufen und daher auch vorzugsweise rechtwinklig zur Fahrradhauptachse stehen. Diese Form erlaubt eine größere Beinfreiheit des Fahrers beim Treten nach vorne.
Der vordere Bereich des Adapterstücks (6) ist daher vorzugsweise nach vorne gebogen, das heißt, dieser Bereich weist eine zentrale Ausbeulung in Richtung der Fahrradhauptachse (zumeist die Fahrtrichtung) auf. Dies hat den Vorteil, dass die Lenkeinheiten weiter nach vorne verlagert werden. Die Kuppe der gebogenen Querstange des Adapterstücks (15) befindet sich vorzugsweise zwischen den beiden Vorderrädern, bevorzugt etwa auf der Höhe der senkrechten Verbindungsebene der Vorderradachsen. Damit wird die Lenkung leichter und Richtungsänderungen sind genauer einzustellen; auch gibt es eine höhere Kippsicherheit beim Lenkeinschlag.
Der Abstand zwischen den Vorderrad Adapterstück-Verbindungsstellen (33) und den Hinterrad Adapterstück-Verbindungsstellen (34) wird im Allgemeinen mit der Länge W bezeichnet. Zumeist weist W einen positiven Wert auf.
Bei starker Biegung des vorderen Bereichs des Adapterstücks (6) befinden sich die Vorderrad Adapterstück-Verbindungsstellen (33) sogar noch hinter den Hinterrad Adapterstück-Verbindungsstellen (34). Im Extremfall kann W also bevorzugt sogar negativ sein. Bei negativem W ist die Seitenstabilität des Dreirads größer und das Dreirad ist gegen seitliches Umkippen gesichert. Bei positiven W hat das Dreirad andere Vorteile, wie z. B. eine schlankere aerodynamischere Form und eine stabilere Geradeausfahrt. Auch ist das Überschlagrisiko geringer.
Weiterhin vorteilhaft an der gebogenen Führung des vorderen Bereichs des Adapterstücks (6) ist, dass dadurch die Pedale mehr Freiraum haben und das Abstandsstück (20) kürzer sein kann.
Bevorzugt ist, dass das das Adapterstück (6) derart ausgeformt, dass im vorderen Bereich die Stange mit dem linken und rechten Arm des Adapterstücks (13, 14) über ein zentrales T-Bein-Verbindungsstück mit dem Lenk-/Kippmodul verbunden ist.
Die linken und rechten Arme des Adapterstücks führend dabei bevorzugt einen Bogen aus.
Dieser Bogen ist vorzugsweise nicht nur nach vorne zu einer Kuppe (15) ausgeformt, sondern bevorzugt auch nach oben gebogen. Der Mittelbereich der Querstange ist dadurch nach oben zu einer Kuppe (15) ausgeformt. Dadurch hat der Fahrer auch bei einem kurzen Abstandsstück (20) mehr Beinfreiheit.
Oben auf der Kuppe ist es ist optional möglich eine zentrale Lenkeinheit (12) anzubringen.
Ein weiterhin bevorzugtes Merkmal ist, dass der Scheitelpunkt der Bogenkuppe über ein weiteres Stangenelement zu einem Dreieck mit dem unteren Endbereich des T-Stücks verbunden ist. Dadurch hat der vordere Bereich des Adapterstücks (6) eine größere Stabilität.
Der hintere Bereich des Adapterstücks kann auch zu einem Dreieck ausgeformt sein. Dabei kann die Grundfläche des hinteren Dreiecks vorzugsweise an zwei Stellen mit der Sattelstange verbunden sein. Die Spitze des hinteren Dreiecks ist vorzugsweise mit dem Lenk-/Kippmodul verbunden. Zwei Dreiecke welche zentral mit dem Lenk-/Kippmodul verbunden sind weisen eine besonders stabile Form auf.
In einer bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung umfasst die Querstange des Adapterstücks (6) zwei Lenkgriffe (25). Über diese Lenkgriffe (25) kann der Fahrer die Steuerung der Vorderräder übernehmen. Die Lenkgriffe sind bevorzugt auf etwa halber Höhe der Kuppe (15) an den linken und rechten Seitenarmen der Querstange angebracht. Dadurch hat der Fahrer bei der Lenkung einen größeren Hebel; die Lenkgriffe (25) befinden sich näher an den Vorderrad Adapterstück-Verbindungsstellen (33).
In einer besonderen Variante der Erfindung weist das zentrale T-Bein-Verbindungsstück oder T-Stück ein Lenkscharnier (26) auf. Dieses Lenkscharnier (26) ist eine besondere Ausprägung des Lenk-/Kippmoduls (8). Das Lenkscharnier (26) kann direkt über ein Steckbolzen mit dem Abstandsstück (20) verbunden werden. Wie bereits erwähnt, kann die Achse des Lenkscharniers senkrecht, waagerecht oder in einem Winkel zwischen 0° (in Richtung Fahrradhauptachse vorne) und 180° (in Richtung Fahrradhauptachse hinten), ausgebildet sein.
Falls keine weiteren Lenkgriffe (25) oder Lenkeinheiten auf der Querstange des vorderen Bereichs des Abstandsstücks (6) angebracht sind, so kann optional eine zentrale Lenkeinheit (12) an dem T-Bein-Verbindungsstück (T-Stück), bzw. mit dem Lenkscharnier (26) angebracht sein.
Vorteilhaft ist, dass das Adapterstück generell an verschiedene Radgrößen angepasst werden kann. So ist es möglich, das Adapterstück an Module mit Räder von z. B. 20 oder 26 Zoll Durchmesser anzubringen. Auch ist die Kombination von verschiedenen Radgrößen denkbar. So können zum Beispiel die Vorderräder kleiner oder größer sein als das Hinterrad.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst der vordere oder hintere Bereich des Adapterstücks (6) einen Sitzausleger (28).
Bevorzugt ist am Ende des Adapterstücks (6) ein Sitzausleger (28) fest verbunden angebracht. Am Ende des Sitzauslegers (28) ist vorzugsweise ein Sitz (17) oder eine Sitzbank (30) angebracht. Auf diesem Sitz kann der Fahrer (29) Platz nehmen und das Fahrrad steuern. Die Sitzbank kann durchgängig sein oder mehrere Sitze aufweisen. Bei drei Sitzpositionen ist die Lenkerstange weiterhin zentral angebracht. Bei zwei Sitzen wird die Lenkeinheit mit dem Fachmann geläufigen mechanischen Konstruktionsmitteln zur jeweiligen Seite des Sitzes weitergeleitet.
Der Sitzausleger (28) ist vorzugsweise derart ausgestaltet, dass er in einem U-förmigen Bogen mit einem oberen und einem unteren Bogenarm nach hinten geführt wird. Der Bogen liegt vorzugsweise in einer Ebene, die parallel zur Fahrtrichtung (lange Achse des Bogens) und parallel zur Senkrechten (kurze Achse des Bogens) ist. Der untere Arm des Bogens ist zumeist kürzer als der obere Arm. Die Form des Bogens ist vorzugsweise parabolisch; der untere Arm des Bogens kann jedoch auch linear, parallel zur Fahrbahnoberfläche ausgerichtet sein.
An dem unteren Arm ist noch vorzugsweise einen Aufhängungszwischenstück (27) angebracht. Dieses kann durch Schrauben oder Bolzen an dem unteren Arm des Sitzauslegers (28) angebracht sein. Das Aufhängungszwischenstück (27) ist vorzugsweise zwischen den beiden Bogenarmen angeordnet.
Das Aufhängungszwischenstück (27) ist vorteilhaft zum Beispiel ein Winkel oder Blech, welches über zwei Füße an den Sitzausleger im Innenbereich des Bogens befestigt ist. Das Aufhängungszwischenstück (27) weist ferner eine Befestigungsstelle für das Hinterradmodul auf. Diese Befestigungsstelle kann eine Verbindungseinheit (7) aufbauen, wie zum Beispiel mit der Adapterplatte der Verbindungseinheit (16).
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst das Adapterstück (6) mindestens zwei zentrale Drehfixierelemente (22), sowie mindestens zwei äußere Drehfixierelement (23).
In dieser Variante ist das erzeugte Dreirad bevorzugt klappbar und/oder kippbar und kann auf leichte Weise zusammengefaltet werden. Vorzugsweise befinden sich die Drehfixierelemente (22) im vorderen Bereich des Adapterstücks (6). Besonders bevorzugt ist, dass im vorderen Bereich ein T-Stück angebracht ist, wobei am Ende des linken und rechten Arms jeweils ein zentrales Drehfixierelement (22) angebracht ist. Von diesen zentralen Drehfixierelementen (22) führt eine mit den Drehfixierelementen verbundene Stange jeweils zu dem äußeren Drehfixierelementen (23). Mit den äußeren Drehfixierelementen (23) ist jeweils eine Verbindungseinheit (7) verbunden, über dass das Adapterstück (6) mit den Vorderradmodul (1, 2) verbunden werden kann. Die Stange zwischen den Drehfixierelementen ist vorzugsweise gerade, kann aber auch eine gebogene Form aufweisen. Die Bogenform erlaubt eine größere Beinfreiheit, bzw. bei kurzem T-Stück ein engeres Zusammenklappen. Die Drehfixierelement können bevorzugt einen Winkel von mindestens 60° ausführen. Mehr als 180° ist nicht nötig und sogar weniger vorteilhaft, weil sich das linke und rechte Vorderradmodul nicht in die Quere kommen sollen. Typischerweise sind die Drehfixierelement derart angeordnet, dass die Vorderradmodule parallel stehen.
Mithilfe des zentralen Drehfixierelements und des äußeren Drehfixierelements kann das rechte Vorderradmodul unabhängig von dem linken Vorderradmodul nach vorne gestellt werden bzw. nach hinten geklappt werden. Entsprechend gilt dies analog umgekehrt für das linke Vorderradmodul.
Der Abstand zwischen den Vorderrad Adapterstück-Verbindungsstellen (33) und den Hinterrad Adapterstück-Verbindungsstellen (34) wird mit der Länge W bezeichnet. Bei nach vorne gestellten Vorderradmodulen ist der Abstand W maximal positiv. Wird die Stange zwischen den Drehfixierelementen auf etwa 90° zu der Fahrtrichtungshauptachse gestellt, ist die Einheit W relativ klein aber zumeist noch positiv. In diesem Fall haben die Vorderradmodule und damit die Vorderräder den größten Abstand von der Fahrtrichtungshauptachse. Das Dreirad ist dann maximal breit und weist eine hohe Seitenstabilität auf.
Es ist jedoch möglich, die Vorderradmodule weiter nach hinten zu stellen. In diesem Fall wird die Länge W sogar negativ oder stark negativ. In diesem Zustand werden die Vorderradmodule an die Fahrradhauptachse herangeführt. Im Extremfall ist es schwierig, das nunmehr verkürzte Fahrrad zu steuern. Allerdings lässt sich die Länge des Fahrrads verkürzen und bei sehr stark herangeführten Vorderradmodulen ist die Breite des Fahrrads zudem gering. Damit befindet sich das Fahrrad in einem kompakten Zustand und kann leichter befördert werden.
Im Ergebnis hat man ein Klapprad erzeugt, dass zusammengeklappt werden kann, aber auch gleichzeitig zu einem Dreirad mit unterschiedlichem Radabstand umgeformt werden kann. Weiterhin genießt dieses Klapprad den zusätzlichen Vorteil, dass das Dreirad in einfachster Weise aus Zweiradkomponenten und dem Adapterstück (6) hergestellt werden kann.
Die Drehfixierelemente können parallel zur Fahrbahnoberflächenebene gedreht werden. Wichtig ist das diese über eine solide Fixierung und möglicherweise einen zusätzlichen Sicherheitsarretierungsmechanismus verfügen.
In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform umfasst das Adapterstück weiterhin einen Tragegriff. Dieser Tragegriff kann vorzugsweise am vorderen Ende des T-Stücks zum Beispiel an der oben beschriebenen Querstange montiert sein. Mit diesem Tragegriff ist es möglich, das zusammengeklappte Fahrrad, ob in der Dreirad oder Zweiradvariante, zu transportieren. Hierzu wird der vordere Bereich mit dem Tragegriff hochgehoben, während das Hinterradmodul am Boden nachgezogen werden kann. Damit ist es besonders leicht, das Teil Zweirad zu Fuß zu transportieren und zum Beispiel in öffentlichen Verkehrsmitteln mitzunehmen.
Desweiteren, ist es in bestimmten Ausführungsformen möglich, dass das dritte Rad – ggf. auch in einer anderen Größe und einfacheren Bauweise – direkt an dem Dreirad montierbar bzw. abmontierbar. Weitere Andockmechanismen des zweiten Vorderradmoduls sind denkbar.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Adapterstück ein zusätzliches Rad, das ausklappbar ist. In dieser Variante kann zum Beispiel aus den Komponenten eines Zweirads und dem Adapterstück ein Dreirad erzeugt werden. Das ausklappbare zusätzliche Rad kann ein drittes Rad sein, dass je nach Bedarf eingeklappt oder ausgeklappt verwendbar ist. Dieses Zusatzrad kann ein kleines Seitenrad sein. Es sind auch mehrere Zusatzräder denkbar. So könnte eine derartige Konstruktion auch im Sinne eines Kinderfahrrades mit Stützrädern verwendet werden. Bevorzugt hat das zusätzliche Rad nur im ausgeklappten Zustand Bodenberühren.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Erfindung daher auch ein Dreirad, das durch einfache Umbauten in ein Zweirad umgebaut werden kann.
In der klappbaren Ausführungsform mit Drehfixierelementen ist es im Allgemeinen möglich auf einfachste Weise ein Zweirad durch Ausklappen aber auch durch Montage eines dritten Rades zu einem Dreirad umzubauen.
Sinnvollerweise umfasst das T-Stück dann noch eine bewegliche Schiebeeinheit, womit das zentral angebrachte Vorderradmodul in dem Zweirad seitlich verschoben wird, so dass bei der Montage des zweiten Vorderradmoduls, die beiden Vorderradmodule symmetrisch (optional unsymmetrisch) um die Hauptachse angebracht sind. Alternativ können die beiden zentralen Drehfixierelemente (22) übereinander angeordnet sein, so dass das Zweirad bzw. Dreirad in jedem Fall entlang der Fahrradhauptachse spiegelsymmetrisch ist.
Die weiteren Elemente, wie oben beschriebenen, können auch in der Klappvariante eingesetzt werden. So ist es vor allem möglich, zwischen dem vorderen Bereich und dem hinteren Bereich des Adapterstücks ein Lenk-/Kippmodul (8) anzubringen, damit die Lenkung des vorderen Bereichs einschließlich der Drehfixierelementen über dieses Lenk-/Kippmodul vorgenommen wird.
Verwendung findet das klappbare Dreirad als Kinderfahrrad, bei dem Stützräder angebracht werden bzw. entfernt werden oder auch als Lastendreirad zum Transport von schweren Lasten. Diese Variante könnte auch als Handgepäckvariante für das Flugzeug verwendet werden.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es auch denkbar, dass das zweite Rad (auf der Ebene wo sich zwei Räder befinden, also z. B. bei zwei Vorderrädern) nicht gelenkt wird und sich in Abhängigkeit des – in etwa auf derselben Ebene – daneben befindlichen, gelenkten, Rades ausrichtet. Dieses zweite Rad wird gegebenenfalls mit Nachlauf selbstständig ausgerichtet. Z. B. könnte das zweite Vorderrad über eine Doppelfixierung mit mindestens zwei Verbindungsstangen an das erste gelenkte Vorderrad gekoppelt sein.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung betrifft diese ein Dreirad umfassend:
mindestens ein Hinterradmodul (3) und mindestens ein Vorderradmodul (1, 2) und
ein Adapterstück (6), das mit dem Hinterradmodul (3) bzw. die Hinterradmodule verbindbar ist und mit dem Vorderradmodul bzw. den Vorderradmodulen (1, 2) verbindbar ist,
wobei eines der Vorderradmodule (1) mit einem der Hinterradmodule (3) direkt verbindbar ist, um ein Zweirad zu erzeugen.
Diese einfachste Ausführung der Erfindung betrifft ein Dreirad, das über Zweiradkomponenten zusammengesetzt werden kann und über ein Adapterstück (6) verbunden ist. Typischerweise ist das Zweirad ein Klapprad oder Faltrad bestehend aus einem lenkbaren Vorderradmodul und einem tretkurbelbetriebenen Hinterradmodul. Diese Module können getrennt werden und dann durch Einbau eines Adapterstücks bzw. ein drehbares Scharnier bzw. eine lösbare, fixierbare Verbindung zu einem weiteren Fahrrad montiert werden, vorzugsweise ein Dreirad.
Das Vorderradmodul (1, 2) umfasst dabei das Vorderrad selbst mit der Vorderradaufhängung (4) sowie die unmittelbaren und mittelbaren Fahrradgerüstelemente, welche mit der Vorderradaufhängung verbunden sind; das Hinterradmodul (3) umfasst das Hinterrad mit Hinterradaufhängung (5) und die unmittelbaren und mittelbaren Fahrradgerüstelemente, welche mit der Hinterradaufhängung verbunden sind.
Die Vorderradaufhängung umfasst die Elemente, welche das Rad mit dem Fahrradgerüst verbinden.
Das Adapterstück (6), ist vorzugsweise mit dem Hinterradmodul (3) bzw. den Hinterradmodulen verbindbar ist und mit dem Vorderradmodul bzw. den Vorderradmodulen (1, 2) verbindbar. Verbindbar heißt reversibel lösbar verbunden; die erzeugte Verbindung ist bevorzugt fest und starr.
Bevorzugt erfolgt die Verbindung zu den entsprechenden Gegenverbindungselementen der Fahrradmodule. Die Verbindung ist günstigerweise direkt verbindbar, d. h. ohne Adapterzwischenstück.
Ein Vorderradmodul (1) ist ohne das Adapterstück (6) mit einem Hinterradmodul (3) verbindbar, um bevorzugt ein Zweirad zu erzeugen, d. h. ein reguläres voll funktionsfähiges Zweirad.
Die Transformation vom Zweirad zum Dreirad erfolgt vorzugsweise ohne weitere Umbauten an den Vorderradmodulen (1, 2) oder den Hinterradmodul(en) (3), d. h. zum Beispiel ohne Elemente der Module zu entfernen, also lediglich durch Auseinandernehmen, Einschieben des Adapterstücks (6) und erneute Befestigung.
Bevorzugt bilden zwei Vorderradmodule (1, 2) und ein Hinterradmodul (3) ein Dreirad; alternativ zwei Hinterradmodule (3) und ein Vorderradmodule (1).
Es ist weiterhin bevorzugt, dass das hintere Rad über eine Rücktrittsbremse bedient wird.
Die Längenvergrößerung durch das Einschieben des Adapterstücks kann durch das Zurückklappen der linken und rechten Vorderradmodule ausgeglichen werden. Bei nach oben gebogenen Querstangen im vorderen Bereich des Adapterstücks muss das Adapterstück nicht besonders lang sein. Die Lenkelemente sind ohnehin zumeist weiter zurückgesetzt.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass die Räder des Dreirads, insbesondere die Vorderräder, kleiner sein können, weil das Dreirad nicht die Selbstausrichtungseigenschaft eines großen Rads mit hohem Drehimpuls benötigt. Große Räder haben einen größeren Drehimpuls und bei Auslenkungen/Kippen quer zur Drehrichtung eine größere Bestrebung sich wieder selbst auszurichten. Das Dreirad ist aber gegen Umkippen zur Seite geschützt. Daher können auch viel kleinere Räder verwendet werden.
Das erfindungsgemäße Dreirad umfasst auch bevorzugt die Fixierung der Vorderräder über eine Lenkerfixierung (10). Die Lenkrichtung wird dann z. B. durch ein Kippgelenk über das Hinterrad vorgegeben. Dadurch ist eine Vereinfachung der Lenkung realisierbar. Alternativ bevorzugt ist, dass die Lenkerfixierung (10) Lenkgriffe oder einen Lenkerkreis (21) umfasst. Die Lenkerfixierung (10) kann mit dem Adapterstück verbunden sein und/oder die Lenker der Vorderradmodule verbindend fixieren. Eine grundlegende Ausführung der Erfindung ist dabei ein Dreirad umfassend zwei Vorderradmodule (1, 2) und ein Hinterradmodul (3), sowie eine Lenkerfixierung (10).
In einer besonderen Ausformung der Erfindung werden die ursprünglichen Lenker der Vorderradmodule nicht entfernt sondern über eine Lenkerfixierung (10) fixiert. Sinnvoll ist das die Lenker um 90° gegen die Radlaufrichtung zu drehen, so dass sie parallel zu den Vorderrädern stehen. In einer besonderen Variante sind die nach hinten geführten Enden der Lenker über eine Stange miteinander verbunden. Diese Lenkerfixierung kann auch einen so genannten Lenkerkreis (21) umfassen. Mit dem Lenkerkreis (21), der mit der Lenkerfixierung (10) verbunden ist, kann der Fahrer die ursprünglichen Lenker der Vorderradmodule mittelbar benutzen, um das Fahrrad zu steuern. In der einfachsten Variante sind die Lenker noch beweglich und der Fahrer kann durch seitliches Schieben nach links oder rechts die Vorderräder parallel zueinander verdrehen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung dieser Ausführungsform ist die Lenkerfixierung (10) mit dem vorderen Bereich des Adapterstücks (6) verbunden. In diesem Fall ist das Verschieben der Lenkerfixierung (10) nach links oder rechts versperrt. Die Richtungseinstellung wird in diesem Fall, wie in einigen der bisherigen Ausführungsformen, durch Drehen des vorderen Bereichs des Adapterstücks gegenüber dem hinteren Bereich des Adapterstücks gewährleistet. Hierzu kann weiterhin der Lenkerkreis (21) verwendet werden. Der Fahrer zieht zum Beispiel die rechte Seite des Lenkers nach hinten und die linke Seite nach vorne. Dies bewirkt, dass das rechte Vorderradmodul nach hinten gezogen wird und das linke Vorderradmodul nach vorne. Gleichzeitig werden die Vorderradmodule entsprechend der Bewegung um die Achse des Lenk-/Kippmoduls (8) gedreht. Alternativ kann die Lenkerfixierung über einen Anstellpunkt mit dem Adapterstück beweglich verbunden sein.
Weiterhin bevorzugt umfasst das Dreirad einen Wetterschutz oder eine Überdachung, das an einem Dreirad sehr viel einfacher angebracht werden kann als auf einem Zweirad.
Vorzugsweise umfasst das Adapterstück noch eine oder mehrere Andockstelle(n) für den Wetterschutz.
In einer Weiterbildung der Erfindung umfasst das Dreirad ein erfindungsgemäßes Adapterstück (6) wie bereits oben beschrieben.
Weiterhin betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Aufbau eines Dreirads umfassend die Schritte:

Trennen von mindestens zwei Zweirädern, oder ein Zweirad und eine weitere Zweiradkomponente, jeweils in Vorderradmodule (1) und Hinterradmodule (3), Verbinden eines oder mehrerer dieser Vorderradmodule (1, 2) und eines oder mehrerer dieser Hinterradmodule (3) an ein Adapterstück (6), zur Ausformung eines Dreirads.

Bevorzugt werden dabei zwei Vorderradmodule (1, 2) und ein Hinterradmodul (3) oder umgekehrt eingesetzt. Weiterhin bevorzugt ist die Verwendung des Adapterstücks (6) nach der Erfindung in diesem Verfahren. Schließlich wird bevorzugt das Dreirad nach der Erfindung mit diesem Verfahren erzeugt.
Die Erfindung stellt daher eine Möglichkeit dar, unter Verwendung von modularen Elementen eines Zweirads, ein Dreirad aufzubauen.
Eine sinngemäße Anwendung findet das erfinderische Fahrrad als Kinderfahrrad, bei dem die Komponenten bzw. zusätzlichen Module statt Stützräder eingesetzt werden können. So können auf wesentlich einfachere Weise Stützräder oder Stabilisierungsmodule angebracht werden und bei Bedarf ausgetauscht oder verwendet werden, wenn das Kind wächst und ein neues größeres Fahrrad benötigt oder gänzlich auf Stützräder verzichten kann. Auch zum Lastentransport ist das umgebaute Dreirad geeignet.
In einer weiteren Ausführungsform betrifft die Erfindung einen Konversionskitt umfassend ein Adapterstück nach der Erfindung und ein Vorderradmodul (1, 2) oder ein Hinterradmodul (3), sowie optional weitere Befestigungskleinteile und/oder eine Lenkerfixierung (10), zum Aufbau eines Dreirads aus einem Zweirad. Die Befestigungskleinteile können kleinere Schrauben oder Verbindungsstücke sein, die zum Aufbau und zur Verbindung des Adapterstücks mit den Modulen benötigt werden.
Der Konversionskitt kann auch zusätzliche Werkzeuge oder Hilfsmittel umfassen, die zur Umwandlung des Zweirads in ein Dreirad oder umgekehrt benötigt werden
Im Allgemeinen kann das Adapterstück auch aus mehreren kleineren Elementen aufgebaut sein, die zusammenfügbar sind.

1: erstes Vorderradmodul
2: zweites Vorderradmodul
3: Hinterradmodul
4: Vorderradaufhängung
5: Hinterradaufhängung
6: Adapterstück
7: Verbindungseinheit
8: Lenk-/Kippmodul
9: Pedale
10: Lenkerfixierung
11: Höhenverstellung
12: Lenkmodul
13: Rechter Arm des Adapterstücks
14: Linker Arm des Adapterstücks
15: Kuppe des Adapterstücks
16: Adapterplatte der Verbindungseinheit
17: Sitz
18: Rechter Ursprungslenker
19: Linker Ursprungslenker
20: Abstandsstück
21: Lenkerkreis
22: Zentrales Drehfixierelement
23: Äußeres Drehfixierelement
24: Kippmodul
25: Lenkgriffe
26: Lenkscharnier
27: Aufhängungszwischenstück
28: Sitzausleger
29: Fahrer
30: Sitzbank
31: Adapterstück-Verbindungsstelle
32: Modul-Verbindungsstelle
33: Vorderrad Adapterstück-Verbindungsstellen
34: Hinterrad Adapterstück-Verbindungsstellen

Die Erfindung wird nun beispielhaft anhand folgender Figuren dargestellt. Die folgenden Beispiele stellen konkrete Ausführungsformen der Erfindung dar.
1
In dieser Figur ist eine erste Ausführungsform der Erfindung dargestellt. In den Figuren sind drei Perspektiven gezeigt: in der ersten Perspektive eine schematische seitliche Darstellung, in der mittleren Perspektive eine Schema von oben und in der letzten Perspektive eine Vorderansicht.
Das Dreirad weist ein Adapterstück (6) auf, das zwischen zwei Vorderradmodulen (1, 2) und ein Hinterradmodul (3) eingebunden ist. Die Module sind an den Modul-Verbindungsstellen (32) mit den drei Adapterstück-Verbindungsstellen (31) verbunden. Die Verbindungseinheiten (7) werden durch einen Schnellspannermechanismus hergestellt. Diese Module entstammen einem modularen Zweirad. Es wird noch ein zusätzliches Vorderradmodul benötigt. In der vorliegenden Darstellung sind die Module über die Vorderradaufhängung (4) bzw. die Hinterradaufhängung (5) mit einem Adapterstück (6) zu einem Dreirad zusammengesetzt.
Der vordere Bereichsabschnitt des Adapterstücks und der hintere Bereichsabschnitt des Adapterstücks werden durch ein Lenk-/Kippmodul (8) abgegrenzt. Dieser ist im vorliegenden Fall ein Lenkmodul, welches als Drehgelenk/Drehscharnier ausgestaltet ist. Das Drehgelenk ist senkrecht auf der Fahrbahnebene stehend und hat damit einen Schrägstellungswinkel von 90°.
Durch die Höhenverstellung (11) ist der zentrale Bereich des Adapterstücks (6) nach unten versetzt.
Weiterhin umfasst der vordere Bereich des Adapterstücks diese zentrale Lenkeinheit (12). Die zentrale Lenkeinheit ist hier eine Stange, an dessen oberen Ende ein Lenkergriff ist, mit dem der Fahrer (29) den vorderen Bereich des Adapterstücks gegenüber dem hinteren Bereich des Adapterstücks drehen kann.
Der Sitz (17) und die Pedalen (9) sind am Hinterradmodul (3). Am hinteren Ende des Abstandsstücks (20) befindet sich die Hinterrad Adapterstück-Verbindungsstelle (34), welche mit dem Hinterradmodul (3) verbindbar ist.
2
Die 2 zeigt eine perspektivische Obenansicht und eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
Zwei Vorderradmodule (1, 2) und ein Hinterradmodul (3) sind an den Verbindungseinheiten (7) über die Vorderradaufhängung (4) bzw. die Hinterradaufhängung (5) mit einem Adapterstück (6) zu einem Dreirad zusammengesetzt.
Das Adapterstück weist als Lenkmodul ein Lenkscharnier (26) auf. Das Drehgelenk ist senkrecht auf der Fahrbahnebene stehend und hat damit einen Schrägstellungswinkel von 90°.
Am hinteren Ende des Abstandsstücks (20) befindet sich die Hinterrad Adapterstück-Verbindungsstelle (34), welche mit dem Hinterradmodul (3) zu einer Verbindungseinheit (7) verbindbar sind. Die Hinterrad Adapterstück-Verbindungsstelle (34) des Abstandsstücks (20) ist zu einer Adapterplatte der Verbindungseinheit (16) ausgeformt, welche z. B. über vier Schrauben mit einer komplementären Platte an dem Hinterradmodul (3) befestigt werden kann.
Das Hinterradmodul weist den Sitz des Fahrers auf. Das aufgebaute Dreirad umfasst auch weiterhin die typischerweise bereits am Hinterradmodul angebrachten Pedale (9).
Das Adapterstück (6) umfasst mehrere Metallstangenelemente. Die Stangenbereiche des Adapterstücks (6) weisen die Form eines 4-Kantrohres auf.
Der vordere Bereich des Adapterstücks (6) umfasst ein T-Stück. Dieses T-Stück ist am Fuß des T-Stücks mit dem Lenkscharnier (26) verbunden. Das Adapterstück weist einen rechten Arm des Adapterstücks (13) und einen linken Arm des Adapterstücks (14) auf. Die Arme bilden eine Querstange, an dessen Endbereichen sich vorzugsweise die Verbindungsstellen (7) befinden.
Die Querstange ist nach vorne gebogen Die Kuppe der gebogenen Querstange des Adapterstücks (15) befindet sich zwischen den beiden Vorderrädern, auf der Höhe der senkrechten Verbindungsebene der Vorderradachsen.
Der Bogen ist auch nach oben gebogen. Der Mittelbereich der Querstange ist dadurch nach oben zu einer Kuppe (15) ausgeformt. Oben auf der Kuppe ist optional eine zentrale Lenkeinheit (12) angebracht.
Der Abstand zwischen den Vorderrad Adapterstück-Verbindungsstellen (33) und den Hinterrad Adapterstück-Verbindungsstellen (34) wird mit der Länge W bezeichnet. In der gezeigten Variante ist W negativ.
In der oben dargestellten Variante weist die Querstange des Adapterstücks (6) noch zwei Lenkgriffe (25) auf. Die Lenkgriffe sind auf etwa halber Höhe der Kuppe (15) an den linken und rechten Seitenarmen der Querstange angebracht.
Das Lenkscharnier (26) kann direkt über ein Steckbolzen mit dem Abstandsstück (20) verbunden werden. Falls keine weiteren Lenkgriffe (25) oder Lenkeinheiten auf der Querstange des vorderen Bereichs des Abstandsstücks (6) angebracht sind (siehe unteres Bild), kann optional eine zentrale Lenkeinheit (12) an dem T-Bein-Verbindungsstück (T-Stück), bzw. mit dem Lenkscharnier (26) angebracht sein.
3
Die 3 zeigt eine perspektivische Ansicht der Ausführungsform aus 2. Das Hinterradmodul (3) ist nur ansatzweise gezeigt. Entweder sind zwei Lenkgriffe (25) oder eine zentrale Lenkeinheit (12) oder beides an der Querstange angebracht.
Das Lenk-/Kippmodul (8) kann entweder ein Lenkmodul wie in 2 oder ein Kippmodul (24) oder eine Kombination der beiden sein.
4
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung wird in 4 gezeigt. Hier umfasst der hintere Bereich des Adapterstücks (6) einen Sitzausleger (28).
Am Ende des Sitzauslegers (28) ist ein Sitz (17) angebracht. Auf diesem Sitz kann der Fahrer (29) Platz nehmen und das Fahrrad steuern.
Der Sitzausleger (28) ist derart ausgestaltet, dass er in einem U-förmigen Bogen mit einem oberen und einem unteren Bogenarm nach hinten geführt wird. Der Bogen liegt in einer Ebene, die parallel zur Fahrtrichtung (lange Achse des Bogens) und parallel zur Senkrechten ist.
An dem unteren Arm ist noch einen Aufhängungszwischenstück (27) angebracht. Dieses ist durch Schrauben oder Bolzen an dem unteren Arm des Sitzauslegers (28) zwischen den beiden Bogenarmen angebracht. Das Aufhängungszwischenstück (27) ist ein Winkel oder Blech, welches über zwei Füße an den Sitzausleger im Innenbereich des Bogens befestigt ist. Das Aufhängungszwischenstück (27) weist ferner eine Befestigungsstelle für das Hinterradmodul auf. Diese Befestigungsstelle kann eine Verbindungseinheit (7) aufbauen, wie zum Beispiel mit der Adapterplatte der Verbindungseinheit (16).
An dem unteren Arm des Sitzauslegers (28) kann noch ein Motor und eine Batterie angebracht sein.
5
Die 5 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der das Adapterstück (6) zwei zentrale Drehfixierelemente (22), sowie zwei äußere Drehfixierelement (23) aufweist.
In dieser Variante ist das erzeugte Dreirad klappbar und kann zusammengefaltet werden. Im vorderen Bereich ist ein T-Stück angebracht, wobei am Ende des linken und rechten Arms jeweils ein zentrales Drehfixierelement (22) angebracht ist. Von diesen zentralen Drehfixierelementen (22) führt eine mit den Drehfixierelementen verbundene Stange jeweils zu dem äußeren Drehfixierelementen (23). Mit den äußeren Drehfixierelementen (23) ist jeweils eine Verbindungseinheit (7) verbunden, über dass das Adapterstück (6) mit den Vorderradmodul (1, 2) verbunden werden kann. Die Drehfixierelement können einen Winkel von mindestens 60° ausführen.
Die Drehfixierelemente können parallel zur Fahrbahnoberflächenebene gedreht werden. Sie verfügen noch über einen zusätzlichen Sicherheitsarretierungsmechanismus.
Weiterhin umfasst das Adapterstück in dieser Variante einen Tragegriff. Der Tragegriff ist am vorderen Ende des T-Stücks zwischen den zentralen Drehfixierelementen (22) montiert.
Zwischen dem vorderen Bereich und dem hinteren Bereich des Adapterstücks ist ein Lenk-/Kippmodul (8) angebracht.
6
In der 6 ist eine spezielle Form der Lenkerfixierung (10) dargestellt. Die Lenkerfixierung (10) umfasst hierbei einen Lenkerkreis (21). In der gezeigten Variante verbindet die Lenkerfixierung (10) die gedrehten Lenker der Vorderradmodule (18, 19) miteinander.
In einer besonderen Ausformung der Erfindung werden die ursprünglichen Lenker der Vorderradmodule nicht entfernt sondern über eine Lenkerfixierung (10) fixiert. Mit dem Lenkerkreis (21), der mit der Lenkerfixierung (10) verbunden ist, kann der Fahrer die ursprünglichen Lenker der Vorderradmodule mittelbar benutzen, um das Fahrrad zu steuern.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 102006047004 A1 [0003]
- US 609237 [0004]

Claims

Adapterstück (6), zum Aufbau eines Dreirads aus Modulen eines Zweirads, umfassend mindestens drei Adapterstück-Verbindungsstellen (31), wobei die Adapterstück-Verbindungsstellen (31) geeignet sind, mit einer Modul-Verbindungsstelle (32) eines Zweiradmoduls reversibel lösbar eine Verbindungseinheit (7) zu formen und somit über das Adapterstück (6) mindestens ein Hinterradmodul (3) und mindestens ein Vorderradmodul (1, 2) zu einem Dreirad zu verbinden.
Adapterstück (6), gemäß Anspruch 1, weiterhin umfassend ein Lenk-/Kippmodul (8) mit dem die Vorderrad Adapterstück Verbindungsstellen (33) gegenüber den Hinterrad Adapterstück-Verbindungsstellen (34) gedreht oder seitlich gekippt werden können.
Adapterstück (6), gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Lenk-/Kippmodul (8) eine zentrale Lenkeinheit (12) umfasst, dass mit dem Adapterstück (6) verbunden ist und das am oberen Ende einen Lenker aufweist.
Adapterstück (6), gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der vordere Bereich des Adapterstücks (6) ein T-Stück umfasst.
Adapterstück (6), gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der vordere Bereich des Adapterstücks (6) eine gebogene Querstange umfasst, an dessen Endbereichen sich die Vorderrad Adapterstück-Verbindungsstellen (33) befinden.
Adapterstück (6), gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Querstange des Adapterstücks (6) zwei Lenkgriffe (25) umfasst.
Adapterstück (6), gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der hintere Bereich des Adapterstücks (6) einen Sitzausleger (28) umfasst.
Adapterstück (6), gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Adapterstück (6) mindestens zwei zentrale Drehfixierelemente (22), sowie mindestens zwei äußere Drehfixierelement (23) umfasst.
Dreirad umfassend: mindestens ein Hinterradmodul (3) und mindestens ein Vorderradmodul (1, 2) und ein Adapterstück (6), das mit dem Hinterradmodul (3) bzw. die Hinterradmodule verbindbar ist und mit dem Vorderradmodul bzw. den Vorderradmodulen (1, 2) verbindbar ist, wobei eines der Vorderradmodule (1) mit einem der Hinterradmodule (3) direkt verbindbar ist, um ein Zweirad zu erzeugen.
Dreirad gemäß Anspruch 9, umfassend ein Adapterstück (6) nach Anspruch 1 bis 8.
Dreirad gemäß Anspruch 9 oder 10, umfassend zwei Vorderradmodule (1, 2) und ein Hinterradmodul (3), sowie eine Lenkerfixierung (10).
Zweirad oder Dreirad, oder alternativ ein Zweirad oder Dreirad nach einem der Ansprüche 9 bis 11, das sich auf eine Flugzeughandgepäcktaugliche Abmessungsbegrenzung von 20 × 40 × 60 cm verkleinern lässt.
Konversionskitt umfassend ein Adapterstück gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 und ein Vorderradmodul (1, 2) oder ein Hinterradmodul (3), sowie optional weitere Befestigungskleinteile und/oder eine Lenkerfixierung (10), zum Aufbau eines Dreirads aus einem Zweirad.