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Die Erfindung betrifft ein fahrbares Kinder-Fahrzeug, welches durch Muskelkraft antreibbar ist, umfassend einen Rahmen und zumindest zwei Räder.
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Solche Kinder-Fahrzeuge sind in zahlreichen Variationen bekannt und bieten Kindern die Möglichkeit, sich in zumeist spielerischer Weise fortzubewegen. Zumeist können solche Kinder-Fahrzeuge im Sitzen oder Stehen betrieben werden, wobei der Rahmen mittels der auf einem Untergrund oder Boden rollenden Räder fahrbar geführt werden kann. Zum Steuern des Kinder-Fahrzeugs ist in der Regel eine Lenkachse mit einer Lenkstange oder einem Lenkrad vorgesehen. Hierdurch können Kinder insbesondere bei den als ein Fortbewegungsmittel bzw. Fortbewegungsspielzeug ausgebildeten Kinder-Fahrzeugen, wie einem Tretauto, in spielerischer Weise den Umgang mit und das Fahrverhalten von durch Muskelkraft antreibbaren Gegenständen erlernen. Solche Kinder-Fahrzeuge erfreuen sich daher bei Kindern großer Beliebtheit.
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Der Gebrauch solcher Kinder-Fahrzeuge ist jedoch oftmals aufgrund verschiedener Ursachen nur begrenzt möglich. So kann eine Benutzung eines Kinder-Fahrzeugs beispielsweise auf einem unebenen oder ansteigenden Weg sehr schnell zur Erschöpfung des Kindes führen. Eine Benutzung in hügeligen oder bergigen Gebieten ist daher kaum möglich. Ferner können mit dem Kinder-Fahrzeug zumeist längere Distanzen, beispielsweise bei einem Spaziergang mit den Eltern, ebenfalls aufgrund Erschöpfung des Kindes nicht überwunden werden. Darüber hinaus kann bei bekannten Kinder-Fahrzeugen in einer Gefahrensituation ein Eingriff einer Aufsichtsperson aus größerer Entfernung nicht erfolgen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Kinder-Fahrzeug bereitzustellen, das zumindest einen der oben genannten Nachteile verbessert, insbesondere den Gebrauchswert des Kinder-Fahrzeugs.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Kinder-Fahrzeug mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie den Figuren offenbart.
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Das erfindungsgemäße Kinder-Fahrzeug weist einen elektrischen Hilfsantrieb zur temporären Antriebsunterstützung für zumindest ein Rad auf. Dadurch kann ein durch Muskelkraft eines Kindes erzeugter Hauptvortrieb des Kinder-Fahrzeugs zumindest zeitweise von dem Hilfsantrieb, oder auch Zusatzantrieb genannt, unterstützt werden. Der Hilfsantrieb ist dabei bevorzugt als ein an sich bekannter Elektromotor ausgebildet, der zur Verstärkung des menschlichen Leistungsbeitrags an dem Rad oder an einer Radachse unterstützend einwirken kann. Besonders bevorzugt kann ein solcher Elektromotor das Rad antreiben, verzögern oder blockieren. Ferner kann bevorzugt eine Beschleunigung des Kinder-Fahrzeugs durch den Hilfsantrieb auf eine gewisse Maximalgeschwindigkeit des Kinder-Fahrzeugs begrenzt sein, vorzugsweise auf 25km/h, besonders bevorzugt auf 10km/h. Das Rad, an dem der Hilfsantrieb angreift, kann ein Vorderrad oder Hinterrad des Kinder-Fahrzeugs sein. Die Stromversorgung des Hilfsantriebs erfolgt insbesondere über zumindest einen an dem Kinder-Fahrzeug angeordneten Akkumulator. Grundsätzlich kann der Hilfsantrieb auch als Generator betrieben werden und beispielsweise zur Stromversorgung einer Beleuchtung und/oder eines Tongebers und/oder zur Wiederaufladung des Akkumulators verwendet werden. Sofern der Hilfsantrieb deaktiviert ist, ist bevorzugt ein Freilauf des ansonsten angetriebenen Rads ermöglicht.
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Vorzugsweise ist der Hilfsantrieb in Abhängigkeit einer durch Muskelkraft erzeugten und auf zumindest ein Rad wirkenden Antriebskraft automatisch ansteuerbar. Dadurch ist ein manuelles oder händisches Zuschalten des Hilfsantriebs nicht erforderlich, so dass die Bedienung des Kinder-Fahrzeugs für das Kind unverändert einfach bleibt. Ferner kann die Antriebsunterstützung durch den Hilfsantrieb automatisch gezielt in bestimmten Zustandssituationen des Kinder-Fahrzeugs erfolgen. Insbesondere kann eine automatische Aktivierung und Deaktivierung des Hilfsantriebs in Abhängigkeit einer, insbesondere von dem Kind erfolgten, aktiven Bedienung des Kinder-Fahrzeugs erfolgen. Beispielsweise wird der Hilfsantrieb nur dann aktiviert, wenn eine durch Muskelkraft erzeugte Beschleunigung des Kinder-Fahrzeugs vorliegt. Ferner kann der Hilfsantrieb beispielsweise auch eine Bremswirkung auf das Kinder-Fahrzeug automatisch entfalten, beispielsweise wenn eine aktive Verzögerung des Kinder-Fahrzeugs erfolgt.
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Besonders bevorzugt ist der Hilfsantrieb ausschließlich bei einem Vorliegen einer eine Beschleunigung bewirkenden Antriebskraft kraftunterstützend eingeschaltet. Die Antriebskraft wird dabei bevorzugt allein von dem Kind, welches das Kinder-Fahrzeug bedient, erzeugt. Beispielsweise wird der Hilfsantrieb nur dann aktiviert, wenn – sofern vorhanden – Antriebspedale des Kinder-Fahrzeugs von dem Kind angetrieben werden. Dadurch kann insbesondere die Motivation des Kindes zum eigenen Antreiben des Kinder-Fahrzeugs, d.h. zum Aufbringen eines gewissen Kraftaufwandes, beibehalten werden und nur die von dem Kind selbst erzeugte Antriebskraft verstärkt werden. Ferner kann nach wie vor ein Bewegungsdrang des Kindes gestillt und eine erwünschte Bewegungsmotorik unverändert beibehalten werden.
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Vorzugsweise ist eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen der Antriebskraft vorgesehen. Besonders bevorzugt ist die Antriebskraft mittels einer an einem starren Bauteil, wie dem Rahmen, und/oder an einem bewegbar gelagerten Bauteil, wie einer Antriebskurbel, einer Antriebskette oder einer Welle, angeordneten Erfassungseinrichtung erfassbar. Die Antriebskraft kann insbesondere eine positive oder negative Beschleunigung eines Bauteils hervorrufen, welches mittels der Erfassungseinrichtung erfasst werden kann. Die Erfassungseinrichtung kann beispielsweise als ein Sensor ausgebildet sein. Der Sensor kann beispielsweise als ein Bewegungssensor zum Erfassen einer Bewegung, als ein Beschleunigungssensor zum Erfassen einer positiven oder negativen Beschleunigung oder als ein Drucksensor zum Erfassen einer Druckkraft ausgebildet sein. Neben den zuvor genannten Beispielen kann der Sensor selbstverständlich auch an einem Zahnrad der Antriebskette, an einem Pedal, einer Kurbel, einem Bodenblech oder an einem Lager angeordnet sein. Dadurch können die Zustandssituationen des Kinder-Fahrzeugs, beispielsweise eine Beschleunigung oder eine Verzögerung, besonders exakt und eindeutig erfasst und somit der Hilfsantrieb fehlerfrei angesteuert werden.
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Zur Ansteuerung des Hilfsantriebs ist bevorzugt zumindest eine Steuerelektronik vorgesehen. Dadurch kann eine Ansteuerung des Hilfsantriebs besonders präzise erfolgen kann.
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Vorzugsweise ist der Hilfsantrieb als ein Nabenantrieb ausgebildet, wobei der Hilfsantrieb bevorzugt an einer Radnabe und/oder an einer Tretkurbelnabe angeordnet ist. Dadurch kann der Hilfsantrieb besonders platzsparend und unscheinbar an dem Kinder-Fahrzeug angeordnet sein. Ferner kann die Kraftübertragung von dem Hilfsantrieb auf das Rad besonders effektiv erfolgen, insbesondere ohne größere Reibungsverluste.
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In einer alternativen Ausgestaltung kann der Hilfsantrieb als ein Reibrollenantrieb oder Umfangsantrieb ausgebildet sein und weist bevorzugt eine in einem Umfangsbereich des Rads auf das Rad einwirkende Reibrolle auf. Die Reibrolle kann insbesondere von außen seitlich auf eine Reifenflanke oder mittig auf eine Lauffläche des Rads einwirken, im Wesentlichen wie dieses bei einem Velosolex®-Antrieb erfolgt. Dadurch kann eine Kraftübertragung von dem Hilfsantrieb auf das Rad des Kinder-Fahrzeugs in besonders einfacher Weise erfolgen. Die Reibrolle kann hierzu verstellbar angeordnet sein, sodass diese nicht zwingend dauerhaft mit dem Rad in Kontakt steht. Dadurch ist die Herstellung und Montage des Kinder-Fahrzeugs besonders kostengünstig. Ferner ist eine Nachrüstung eines Kinder-Fahrzeugs mit einem solchen Hilfsmotor in besonders einfacher Weise ermöglicht.
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Vorzugsweise ist der Hilfsantrieb fernsteuerbar ausgebildet, insbesondere mittels einer Fernbedienung oder eines Smartphones, insbesondere einer auf dem Smartphone installierten Software-Anwendung, einer sogenannten App. Die Fernbedienung bzw. App kann dabei über verschiedene Funktionen zur Ansteuerung des Hilfsantriebs verfügen. Insbesondere kann eine Not-Aus-Funktion vorgesehen sein, mit der beispielsweise in einer Gefahrensituation eine das Kind begleitende Aufsichtsperson den Hilfsmotor aus größerer Entfernung ansteuern kann. Hierbei kann der Hilfsantrieb beispielsweise ein Verzögern oder Blockieren des Rads bewirken, sodass das Kinder-Fahrzeug gestoppt wird und eine Weiterfahrt verhindert ist. Ebenso kann auch eine Beschleunigung des Kinder-Fahrzeugs per Fernsteuerung erfolgen. Darüber hinaus kann mittels der Fernbedienung bzw. App beispielsweise auch eine Maximalgeschwindigkeit des Kinder-Fahrzeugs individuell vorgegeben werden. Den Funktionsmöglichkeiten sind hierbei keine Grenzen gesetzt. Dadurch können sowohl die Bedienung des Kinder-Fahrzeugs als auch die Kontrolle hierüber durch eine Aufsichtsperson verbessert werden.
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Vorzugsweise ist das Kinder-Fahrzeug als ein primär pedalgetriebenes Fahrzeug ausgebildet, insbesondere als ein Dreirad oder Tretauto bzw. Gokart. Primär bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der Antrieb des Kinder-Fahrzeugs grundsätzlich durch ein Antreiben der Pedale einer Tretkurbel und/oder einer Antriebskette erfolgt. Erst bei einer aktiven Antriebsbewegung durch die Muskelkraft des Kindes kann ein Zuschalten des Hilfsantriebs erfolgen. Dadurch können beispielsweise Kindern vorbekannte Kinder-Fahrzeuge mit dem Hilfsantrieb aus- oder nachgerüstet sein.
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In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist das Kinder-Fahrzeug als ein primär mittels einer Fußabstoßbewegung antreibbares Fahrzeug ausgebildet, insbesondere als ein Roller oder Laufrad. Dadurch können auch solche Kinder-Fahrzeuge, die zumeist von älteren Kindern betrieben werden, mit dem erfindungsgemäßen Hilfsantrieb ausgerüstet sein. Hierbei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass sobald der Roller mit einem Tritt in Bewegung gesetzt wird, der Hilfsantrieb eingeschaltet wird und den Vortrieb unterstützt. Ferner kann der Hilfsantrieb durch die Möglichkeit eines Blockierens eines der Räder grundsätzlich auch als Diebstahlschutz für das Kinder-Fahrzeug dienen.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen schematisch jeweils in einer Seitenansicht:
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1a ein erfindungsgemäßes Dreirad mit Vorderrad-Nabenantrieb;
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1b ein erfindungsgemäßes Dreirad mit Hinterrad-Nabenantrieb;
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1c ein erfindungsgemäßes Dreirad mit Vorderrad-Umfangsantrieb;
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2a ein erfindungsgemäßes Tretauto mit Tretkurbelantrieb;
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2b ein erfindungsgemäßes Tretauto mit Hinterrad-Nabenantrieb;
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3a ein erfindungsgemäßes Laufrad mit Hinterrad-Nabenantrieb;
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3b ein erfindungsgemäßes Laufrad mit Hinterrad-Umfangsantrieb;
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4a einen erfindungsgemäßen Tretroller mit Hinterrad-Nabenantrieb; und
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4b einen erfindungsgemäßen Tretroller mit Hinterrad-Umfangsantrieb.
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In sämtlichen Figuren ist jeweils ein Kinder-Fahrzeug 100 mit einem daran angeordneten Hilfsantrieb 2 zur temporären Antriebsunterstützung dargestellt. Der Hilfsantrieb 2 ist jeweils als ein in den Figuren rein schematisch gezeigter Elektromotor/-generator ausgebildet und weist in jeder der Darstellungen zumindest die zu seiner Funktion grundsätzlich erforderlichen Grundkomponenten auf, beispielsweise einen Stromanschluss, eine Spule, eine Abtriebswelle und optionale Peripheriegeräte, wie eine Steuerelektronik 21. Eine Stromversorgung des Hilfsantriebs 2 erfolgt jeweils über einen an dem Kinder-Fahrzeug 100 angeordneten Akkumulator 28, wobei der Akkumulator 28 bevorzugt in einem Rahmen 10 des Kinder-Fahrzeugs 100 eingesetzt ist. Lediglich der jeweils individuelle Aufbau und die Anordnung des Hilfsantriebs 2 sowie die Art der Kraftübertragung von dem Hilfsantrieb 2 auf ein jeweiliges Rad 11, 12 unterscheidet die in den Figuren gezeigten Hilfsantriebe 2 bei der jeweiligen Ausgestaltung des Kinder-Fahrzeugs 100. Der Hilfsantrieb 2 kann erfindungsgemäß sowohl bei pedalgetriebenen Kinderfahrzeugen 101, wie beispielsweise in den 1a, 1b, 1c, 2a und 2b gezeigt, als auch bei stoßgetriebenen Kinderfahrzeugen 102, wie beispielsweise in den 3a, 3b, 4a und 4b gezeigt, verwendet werden.
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Die Aktivierung und/oder Deaktivierung des Hilfsantriebs 2 erfolgt jeweils automatisch in Abhängigkeit der von einem Kind erzeugten Antriebskraft 1. Insbesondere wird der Hilfsantrieb 2 nur dann aktiviert, wenn eine durch Muskelkraft erzeugte Beschleunigung des Kinder-Fahrzeugs 100 feststellbar ist. Zum Erfassen einer durch Muskelkraft initiierten Beschleunigung des Kinder-Fahrzeugs 100 ist jeweils eine als Sensor ausgebildete Erfassungseinrichtung 22 vorgesehen. Eine Ansteuerung des Hilfsantriebs 2 erfolgt jeweils über die Steuerelektronik 21. Dadurch kann jeweils ein konkret vorliegender Zustand des Kinder-Fahrzeugs 100 erfasst und zur Ansteuerung des Hilfsantriebs 2 verwendet werden. Sofern der Hilfsantrieb 2 deaktiviert ist, ist bevorzugt ein Freilauf des ansonsten angetriebenen Rads 11, 12 gegeben.
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Neben der Funktion der Beschleunigungs-Unterstützung des Kinder-Fahrzeugs 100 besteht zudem jeweils die Möglichkeit, den Hilfsantrieb 2 als Bremse zu verwenden. Hierbei kann der Hilfsantrieb 2 jeweils beispielsweise automatisch eine Bremswirkung auf das Kinder-Fahrzeug 100 entfalten, insbesondere dann, wenn die Antriebskraft 1 einen negativen Wert aufweist, das heißt eine durch Muskelkraft eingeleitete Verzögerung des Kinder-Fahrzeugs 100 erfolgt. Zusätzlich kann die Bremsfunktion des Hilfsantriebs 2 manuell steuerbar ausgebildet sein, beispielsweise für eine Schnellbremsung mittels einer Notstopp-Taste. Ein weiterer Nebeneffekt der Bremsfunktion des Hilfsantriebs 2 kann ein Schutz vor einem unerwünschten Entwenden bzw. Gebrauch des Kinder-Fahrzeugs 100 sein, wobei die Bremswirkung des Hilfsantriebs 2 die Drehmöglichkeit eines Rads 11, 12 vollständig blockiert und dadurch eine Weiterfahrt verhindert.
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Darüber hinaus besteht bei allen gezeigten Hilfsantrieben 2 jeweils die Möglichkeit einer optionalen, ferngesteuerten Bedienung. Dabei kann der Hilfsantrieb 2 jeweils bevorzugt mittels einer Fernbedienung 26 angesteuert werden, die beispielsweise durch eine auf einem Mobiltelefon, insbesondere Smartphone, installierte App realisiert sein kann. Dazu ist an dem Kinder-Fahrzeug 100, insbesondere an dem Hilfsantrieb 2, jeweils ein Sender-/Empfängermodul 27 zum Senden und Empfangen von Daten zur Steuerung des Hilfsantriebs 2 angeordnet. Das Senden und Empfangen kann auf einer Funk- oder Infrarotlicht-Technik basieren.
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In den 1a, 1b und 1c ist jeweils eine Seitenansicht eines als Dreirad 30 ausgebildeten erfindungsgemäßen Kinder-Fahrzeugs 100 mit einem Hilfsantrieb 2 gezeigt. Das Dreirad 30 weist jeweils in bekannter Weise einen Rahmen 10 mit einem Lenker 15, ein mittig angeordnetes Vorderrad 11 und zwei seitlich hervorstehende Hinterräder 12 mit einem dazwischen angeordneten Sitz 16 auf. Durch ein alternierendes Treten der beiden mit dem Vorderrad 11 drehfest verbundenen Antriebskurbeln bzw. Pedale 13 ist in bekannter Weise eine Antriebskraft 1 erzeugbar, durch die das Dreirad 30 mittels der Muskelkraft eines Kindes antreibbar ist.
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Zur Unterstützung der auf die Pedale wirkenden, muskelinitiierten Antriebskraft 1, beispielsweise bei einem unebenen Boden oder einem ansteigendem Weg, ist bei jedem der gezeigten Dreiräder 30 jeweils ein elektrischer Hilfsantrieb 2 vorgesehen, der – wie oben erläutert – als ein an sich bekannter Elektromotor ausgebildet ist, und der zur temporären Verstärkung des menschlichen Leistungsbeitrags an einem der Räder des Dreirads 30 unterstützend einwirkt. Der zur Erfassung einer Antriebskraft 1 vorgesehene Sensor 22 ist hierbei als ein Beschleunigungssensor ausgebildet und kann insbesondere die auf das Vorderrad 11 oder das Hinterrad 12 jeweils wirkende Drehbeschleunigung erfassen. Alternativ oder zusätzlich kann der Sensor auch als eine Drucksensor ausgebildet sein und ein auf die Pedale 13 wirkenden Druck erfassen, der sich beim Erzeugen der Antriebskraft 1 entsprechend einer Tretbewegung verändert. Der in den 1a und 1b gezeigte Hilfsantrieb 2 ist dabei jeweils als ein Nabenantrieb 23, und in der in 1c gezeigten Ausgestaltung als ein Umfangsantrieb 24 ausgebildet.
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Bei der in 1a gezeigten Ausgestaltung des Dreirads 30 mit Zusatzantrieb ist der Hilfsantrieb 2 als ein Nabenantrieb 23 im Bereich einer Radnabe 11b des Vorderrads 11 des Dreirads 30 angeordnet. Dadurch kann in dieser Ausgestaltung des Dreirads 30 eine Antriebskraftunterstützung unmittelbar an dem Vorderrad 11 erfolgen. Neben dem Hilfsantrieb 2 sind auch eine nicht näher dargestellte Steuerelektronik 21 zur Ansteuerung des Hilfsantriebs 2 sowie ein nicht näher dargestellter Sensor 22 zur Erfassung einer durch die Antriebskraft 1 erzeugten Beschleunigung der Antriebskurbel 13 im Bereich der Radnabe 11b an dem Hilfsantrieb 2 angeordnet. Eine solche Anordnung des Hilfsantriebs 2 ist besonders kompakt und platzsparend aufgebaut. Beispielhaft für alle gezeigten Hilfsantriebe 2 sei erläutert, dass im Bereich des Hilfsantriebs 2 zusätzlich das, insbesondere als ein nicht näher dargestelltes Bauteil der Steuerelektronik 22 ausgebildetes, Sender-/Empfängermodul 27 zum Senden und Empfangen von Daten zur Ansteuerung des Hilfsantriebs 2 mittels des Smartphones 26 angeordnet ist.
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Bei der in 1b gezeigten Ausgestaltung ist der ebenfalls als ein Nabenantrieb 23 ausgebildete Hilfsantrieb 2 im Bereich einer Radnabe 12b des Hinterrads 12 des Dreirads 30 angeordnet. Bevorzugt ist der Hilfsantrieb 2 an einer die beiden Hinterräder 12 einander verbindende Hinterachse 19 angeordnet, so dass die Antriebsunterstützung des Hilfsantriebs 2 an beiden Hinterrädern 12 gleichzeitig wirken kann. Dadurch kann in dieser Ausgestaltung des Dreirads 30 – parallel zu dem muskelinitiierten Antrieb an dem Vorderrad 11 – eine Antriebskraftunterstützung an einem oder an beiden Hinterrädern 12 erfolgen. Eine solche Anordnung des Hilfsantriebs 2 ermöglicht selbst bei einem unebenen Untergrund, wie beispielsweise bei einem Waldweg, einen effektiven Antrieb des Dreirads 30.
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Bei der in 1c gezeigten Ausgestaltung ist der Hilfsantrieb 2 als ein Reibrollenantrieb oder Umfangsantrieb 24 ausgebildet. Der Umfangsantrieb 24 ist an einer Vordergabel 18 das Dreirad 30 angeordnet. Eine Kraftübertragung von dem Umfangsantrieb 24 auf das Rad 11 erfolgt über eine auf einen Umfangsbereich 11a des Rads 11 wirkende Reibrolle 29. Dazu steht die von dem Hilfsantrieb 2 angetriebene Reibrolle 29 mit dem Umfangsbereich 11a in Berührung. Vorliegend ist dieser Berührungsbereich an einer Lauffläche des Rads 11 angeordnet. Eine solche Anordnung des Hilfsantriebs 2 ermöglicht insbesondere eine relativ robuste Bauform sowie eine kostengünstige Herstellung und Montage des Hilfsantriebs 2.
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Selbstverständlich kann es auch vorgesehen sein, den als Umfangsantrieb 24 ausgebildeten Hilfsantrieb 2 zum Antreiben zumindest eines der Hinterräder 12 bzw. der Hinterradachse 19 an einem der Hinterräder 12 bzw. an der Hinterradachse 19 anzuordnen. Eine solche Anordnung des Hilfsantriebs 2 ermöglicht insbesondere eine kostengünstige Herstellung des Hilfsantriebs 2 sowie einen effektiven Antrieb des Dreirads 30.
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In den 2a und 2b ist jeweils eine Seitenansicht eines als Tretauto 40, oder auch Gokart genannt, ausgebildeten erfindungsgemäßen Kinder-Fahrzeugs 100 mit einem Hilfsantrieb 2 gezeigt. Das Tretauto 40 weist jeweils in bekannter Weise einen Rahmen 10 mit einem Lenker 15, zwei seitlich hervorstehende Vorderräder 11 und zwei seitlich hervorstehende Hinterräder 12 mit einem dazwischen angeordneten Sitz 16 auf. Durch ein alternierendes Treten der beiden über eine Antriebskette 14 mit der Hinterradachse 19 wirkverbundenen Antriebskurbeln bzw. Pedale 13 ist in bekannter Weise eine Antriebskraft 1 erzeugbar, durch die das Tretauto 40 mittels der Muskelkraft eines Kindes antreibbar ist.
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Zur Unterstützung der auf die Pedale 13 wirkenden, muskelinitiierten Antriebskraft 1 ist bei jedem der gezeigten Tretautos 40 jeweils ein elektrischer Hilfsantrieb 2 vorgesehen. Der zur Erfassung einer Antriebskraft 1 vorgesehene Sensor 22 ist hierbei als ein Beschleunigungssensor ausgebildet und kann insbesondere die auf ein Rad 11, 12 wirkende Drehbeschleunigung erfassen. Alternativ oder zusätzlich kann der Sensor 22 auch als eine Drucksensor ausgebildet sein und ein auf die Pedale 13 wirkenden Druck erfassen, der sich beim Erzeugen der Antriebskraft 1 entsprechend einer Tretbewegung verändert. Der in 2a gezeigte Hilfsantrieb 2 ist dabei als ein Tretkurbelantrieb 25, und in der in 2b gezeigten Ausgestaltung als ein Nabenantrieb 23 ausgebildet.
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Bei der in 2a gezeigten Ausgestaltung ist der als ein Tretkurbelantrieb 25 ausgebildete Hilfsantrieb 2 im Bereich der Antriebskurbeln bzw. Pedale 13 angeordnet. Dadurch kann eine Antriebskraftunterstützung unmittelbar das durch Muskelkraft angetriebene Zahnrad sowie die Antriebskette 14 für eine Kraftübertragung auf die Hinterachse 19 erfolgen. Die nicht näher dargestellte Steuerelektronik 21 zur Ansteuerung des Hilfsantriebs 2 sowie der nicht näher dargestellte Sensor 22 zur Erfassung einer durch die Antriebskraft 1 erzeugten Beschleunigung der Antriebskurbel 13 sind ebenfalls im Bereich des Hilfsantriebs 2 angeordnet. Eine solche Anordnung des Hilfsantriebs 2 ist besonders kompakt und platzsparend aufgebaut.
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Bei der in 2b gezeigten Ausgestaltung ist der als ein Nabenantrieb 23 ausgebildete Hilfsantrieb 2 im Bereich einer Radnabe 12b des Hinterrads 12 des Tretautos 40 angeordnet. Durch eine die beiden Hinterräder 12 des Tretautos 40 drehstarr miteinander verbindende Hinterachse 19 kann die Antriebsunterstützung des Hilfsantriebs 2 an beiden Hinterrädern 12 gleichzeitig wirken. Alternativ kann der Hilfsantrieb an nur einem Hinterrad 12 angeordnet sein und eine Kraftübertragung an lediglich dieses eine Hinterrad 12 bewirken. Die Anordnung des Hilfsantriebs 2 als ein Nabenantrieb 23 an dem Hinterrad 12 des Tretautos 40 ermöglicht insbesondere eine platzsparende Anordnung sowie eine kostengünstige Herstellung und Montage des Hilfsantriebs 2.
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Selbstverständlich kann es auch bei einem Tretauto 40 vorgesehen sein, dass der Hilfsantrieb 2 als ein Umfangsantrieb 24 ausgebildet ist. Ferner kann der Hilfsantrieb 2 auch an einem oder an beiden Vorderrädern 11 eines Tretautos 40 einwirken, was jedoch vorliegend nicht explizit gezeigt ist. Eine solche Anordnung des Hilfsantriebs 2 ermöglicht insbesondere einen effektiven Antrieb des Tretautos 40.
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In den 3a und 3b ist jeweils eine Seitenansicht eines als Laufrad 50 ausgebildeten erfindungsgemäßen Kinder-Fahrzeugs 100 mit einem Hilfsantrieb 2 gezeigt. Das Laufrad 50 weist jeweils in bekannter Weise einen Rahmen 10 mit einem Lenker 15, einem Vorderrad 11 und einem Hinterrad 12 mit einem darüber angeordneten Sitz 16 auf. Durch Aufsitzen eines Kindes auf dem Sitz 16 und eines nach entgegen der Fahrtrichtung gerichteten Abstoßens eines oder beider Füße am Boden ist in bekannter Weise eine Antriebskraft 1 erzeugbar, durch die das Laufrad 50 mittels der Muskelkraft eines Kindes antreibbar ist.
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Zur Unterstützung der auf die Räder 11, 12 wirkenden, muskelinitiierten Antriebskraft 1 ist bei den gezeigten Laufrädern 50 jeweils ein elektrischer Hilfsantrieb 2 vorgesehen. Der zur Erfassung einer Antriebskraft 1 vorgesehene Sensor 22 ist hierbei als ein Beschleunigungssensor ausgebildet und kann insbesondere die auf ein Rad 11, 12 wirkende Drehbeschleunigung erfassen. Alternativ oder zusätzlich kann der Sensor 22 auch als eine Drucksensor ausgebildet sein und ein auf den Sitz 16 wirkenden Gewichtsdruck erfassen, der sich beim Erzeugen der Antriebskraft 1 entsprechend einer Gewichtsverlagerung verändert. Der in 3a gezeigte Hilfsantrieb 2 ist dabei als ein Nabenantrieb 23, und in der in 2b gezeigten Ausgestaltung als ein Umfangsantrieb 24 ausgebildet.
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Bei der in 3a gezeigten Ausgestaltung ist der als ein Nabenantrieb 23 ausgebildete Hilfsantrieb 2 im Bereich einer Radnabe 12b des Hinterrads 12 des Laufrads 50 angeordnet. Es sollte deutlich sein, dass der gezeigte Hilfsantrieb in gleicher Weise auch an der Radnabe 11b des Vorderrads 11 angeordnet sein kann, was jedoch vorliegend nicht explizit gezeigt ist. Die Anordnung des Hilfsantriebs 2 als ein Nabenantrieb 23 an einem der Räder 11, 12 des Laufrads 50 ermöglicht insbesondere eine platzsparende Anordnung des Hilfsantriebs 2.
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Bei der in 3b gezeigten Ausgestaltung ist der als ein Umfangsantrieb 24 ausgebildete Hilfsantrieb 2 an dem Rahmen des Laufrads 50 unterhalb des Sitzes 16 angeordnet. Eine Kraftübertragung von dem Umfangsantrieb 24 auf das Hinterrad 12 erfolgt über eine auf einen Umfangsbereich 12a des Rads 12 wirkende Reibrolle 29. Dazu steht die von dem Hilfsantrieb 2 angetriebene Reibrolle 29 mit dem Umfangsbereich 12a in Berührung. Vorliegend ist dieser Berührungsbereich an einer Lauffläche des Rads 12 angeordnet. Eine solche Anordnung des Hilfsantriebs 2 an dem Laufrad 50 ermöglicht insbesondere eine relativ robuste Bauform sowie eine kostengünstige Herstellung und Montage des Hilfsantriebs 2.
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In den 4a und 4b ist jeweils eine Seitenansicht eines als Tretroller 60 ausgebildeten erfindungsgemäßen Kinder-Fahrzeugs 100 mit einem Hilfsantrieb 2 gezeigt. Der Tretroller 60 weist jeweils in bekannter Weise einen zum Einklappen bevorzugt gelenkig ausgebildeten Rahmen 10 mit einer Lenkstange 15, einem Vorderrad 11 und einem Hinterrad 12 auf. Zwischen dem Vorderrad 11 und dem Hinterrad 12 ist ein Fuß- oder Bodenblech 17 angeordnet, auf dem ein Kind beim Fahren des Rollers 60 stehen kann. Durch Aufsetzen eines Fußes auf das Bodenblech 17 und ein entgegen der Fahrtrichtung gerichteten Abstoßen am Boden des anderen Fußes ist in bekannter Weise eine Antriebskraft 1 erzeugbar, durch die das Laufrad 50 mittels der Muskelkraft eines Kindes antreibbar ist.
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Zur Unterstützung der auf die Räder 11, 12 wirkenden, muskelinitiierten Antriebskraft 1 ist bei den gezeigten Laufrädern 50 jeweils ein elektrischer Hilfsantrieb 2 vorgesehen. Der zur Erfassung einer Antriebskraft 1 vorgesehene Sensor 22 ist vorliegend als ein Beschleunigungssensor ausgebildet und kann insbesondere die auf das Hinterrad 12 wirkende Drehbeschleunigung erfassen. Alternativ oder zusätzlich kann der Sensor 22 auch als eine Drucksensor ausgebildet sein und ein auf das Bodenblech 17 wirkenden Gewichtsdruck erfassen, der sich beim Erzeugen der Antriebskraft 1 entsprechend einer Gewichtsverlagerung verändert. Der in 4a gezeigte Hilfsantrieb 2 ist dabei als ein Nabenantrieb 23, und in der in 4b gezeigten Ausgestaltung als ein Umfangsantrieb 24 ausgebildet.
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Bei der in 4a gezeigten Ausgestaltung ist der als ein Nabenantrieb 23 ausgebildete Hilfsantrieb 2 im Bereich einer Radnabe 12b des Hinterrads 12 des Tretrollers 60 angeordnet. Es sollte deutlich sein, dass der gezeigte Hilfsantrieb in gleicher Weise auch an der Radnabe 11b des Vorderrads 11 angeordnet sein kann, was jedoch vorliegend nicht explizit gezeigt ist. Die Anordnung des Hilfsantriebs 2 als ein Nabenantrieb 23 an einem der Räder 11, 12 des Tretrollers 60 ermöglicht insbesondere eine platzsparende Anordnung des Hilfsantriebs 2.
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Bei der in 4b gezeigten Ausgestaltung des Tretrollers 60 ist der als ein Umfangsantrieb 24 ausgebildete Hilfsantrieb 2 im Bereich des Hinterrad 12 an dem Rahmen 10 angeordnet. Eine Kraftübertragung von dem Umfangsantrieb 24 auf das Hinterrad 12 erfolgt über eine auf einen Umfangsbereich 12a des Rads 12 wirkende Reibrolle 29. Dazu steht die von dem Hilfsantrieb 2 angetriebene Reibrolle 29 mit dem Umfangsbereich 12a in Berührung. Vorliegend ist dieser Berührungsbereich an einer Lauffläche des Rads 12 angeordnet. Eine solche Anordnung des Hilfsantriebs 2 an dem Tretroller 60 ermöglicht insbesondere eine relativ robuste Bauform sowie eine kostengünstige Herstellung und Montage des Hilfsantriebs 2.
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Es sollte deutlich sein, dass der Hauptanspruch nicht auf die gezeigten Beispiele beschränkt ist, sondern eine jede Merkmalskombination erfindungsgemäß anwendbar ist. Insbesondere kann es vorgesehen sein, an einem Kinder-Fahrzeug mehr als nur einen Hilfsantrieb und/oder mehr als nur einen Sensor anzuordnen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Antriebskraft
- 2
- Hilfsantrieb
- 10
- Rahmen
- 11
- Rad
- 11a
- Umfangsbereich
- 11b
- Radnabe
- 12
- Rad
- 12a
- Umfangsbereich
- 12b
- Radnabe
- 13
- Antriebskurbel
- 14
- Antriebskette, Antriebsriemen
- 15
- Lenker, Lenkstange
- 16
- Sitz
- 17
- Bodenblech
- 18
- Gabel
- 19
- Welle
- 21
- Steuerelektronik
- 22
- Erfassungseinrichtung, Sensor
- 23
- Nabenantrieb
- 24
- Umfangsantrieb, Reibrollenantrieb
- 25
- Tretkurbelantrieb
- 26
- Fernbedienung, Smartphone
- 27
- Sender-/Empfängermodul
- 28
- Akkumulator
- 29
- Reibrolle
- 30
- Dreirad
- 40
- Tretauto
- 50
- Laufrad
- 60
- Roller, Tretroller
- 100
- Kinder-Fahrzeug
- 101
- pedalgetriebenes Kinderfahrzeug
- 102
- stoßgetriebenes Kinderfahrzeug
