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Die vorliegende Erfindung richtet sich auf die technische Verbesserung eines Fahrzeugs mit Elektromotor-Antrieb für einen stehenden Fahrer mit (mindestens) zwei (insbesondere parallel laufend gelagerten, und zwar insbesondere um horizontale, insbesondere koaxiale, Achsen) angetriebenen Rädern, und mit zwei (insbesondere nebeneinander angeordneten) Pedalen, die jeweils einem der Räder zugeordnet und jeweils schwenkbar oder neigbar gelagert sind (und zwar insbesondere um jeweils eine horizontale Achse, die miteinander fluchten), und mit einer elektronischen Steuerungsvorrichtung, die in Abhängigkeit vom Schwenkwinkel des jeweiligen Pedals die Drehgeschwindigkeit und Drehrichtung des Antriebs des zugeordneten Rades steuert,
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Insbesondere als Kinderspielzeug sind sogenannte Hoverboards verbreitet und bekannt. Ein Hoverboard (ebenso wie ein Fahrzeug gemäß der Erfindung) ist ein Fahrzeug mit Elektromotor-Antrieb für einen stehenden Fahrer mit den hier soeben dargestellten Merkmalen. Bei üblichen Hoverboards drehen sich die Räder links und rechts seitlich am Ende der Gesamtvorrichtung unter Radverkleidungen als Schmutzfänger um zueinander fluchtende Achsen (also geometrisch um eine Achse) quer zur Fahrtrichtung verlaufend. Innenseitig von den Rädern sind die Pedale angeordnet, und zwar üblicherweise neigbar um dieselbe quer verlaufende geometrische Achse, und mittig zwischen den Pedalen schließlich gib es einen Verbindungsschaft.
Der Fahrer stellt sich also mit seinen beiden Füßen auf die beiden Pedale und steuert nun mit der Neigung des (linken oder rechten) Pedals die Antriebsgeschwindigkeit und Drehrichtung des zugeordneten (linken oder rechten) Rades. Dabei hat er, stehend, um nicht umzufallen, sondern Balance zu halten, seinen Körper in die jeweilige Fahrtrichtung zu neigen, um den fahrdynamischen Kräften entgegen zu wirken - was erheblichen Spaß bereitet, jedoch nicht minder viel Gleichgewichtsgefühl und Geschicklichkeit erfordert.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeug der eingangs beschriebenen Art so zu schaffen oder ein solches so anzupassen und/oder zu ergänzen, dass dessen Brauchbarkeit vereinfacht und vergrößert ist. Diese Aufgabe wird von einem Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug ist für einen stehenden Fahrer eingerichtet, und zwar durch zwei (insbesondere nebeneinander angeordnete) Pedale oder Fuß-Stand- oder Stützflächen oder - Einrichtungen (wie nur zum Beispiel Fußkörbe nach Art früherer Rennsport-Fahrräder). Dies sind also jeweils schwenkbar oder neigbar (und zwar insbesondere um jeweils eine horizontale Achse) gelagerte und so vom Fuß zur Betätigung eingerichtete Einrichtungen. Insbesondere fluchten die Achsen miteinander, sind also (zumindest geometrisch) eine Achse. Dass das Fahrzeug für das stehende Fahren eingerichtet ist, schließt allerdings nicht aus, dass eine Sitzfläche so am Fahrzeug ergänzt und eingerichtet ist, dass ein Benutzer nicht nur stehend, sondern eben auch sitzend fahren kann, indem er, seine Füße auf den Pedalen, auf der Sitzfläche Platz nimmt.
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Das erfindungsgemäße Fahrzeug hat zudem angetriebene Räder, und zwar (mindestens, allerdings vorzugsweise) zwei. Diese sind vorzugsweise parallel laufend gelagert, und zwar insbesondere um horizontale, insbesondere koaxiale, Achsen. Sie sind von einem (oder insbesondere jeweils einem) Elektromotor-Antrieb angetrieben. Jeweils eines der Pedale ist jeweils einem der Räder zugeordnet, indem nämlich mittels (mindestens) einer elektronischen Steuerungsvorrichtung in Abhängigkeit vom Schwenk- oder Neigungswinkel des jeweiligen Pedals die Drehgeschwindigkeit (und -richtung) des Antriebs des zugeordneten Rades gesteuert ist - und so vom Fahrer beeinflussbar, nämlich insbesondere: je stärker geneigt, desto schneller dreht sich das zugeordnete Rad in die Richtung der Neigung, also vor- oder rückwärts. Auf diese Weise kann er also mit seinen Füßen das Fahrzeug steuern: beide Füße (samt Fußstützeinrichtungen) unter gleichem Winkel (insbesondere aus der Waagerechten) nach vorn geneigt fährt er vorwärts geradeaus, entsprechend nach hinten geneigt rückwärts, unter unterschiedlichen Winkeln nach vom (oder hinten) geneigt fährt er nach vom (oder hinten) eine Kurve (und zwar in Richtung des geringeren Neigungswinkels), eine Seite nach vorn und eine nach hinten geneigt, fährt er eine Drehung „um sich selbst“, im Wesentlichen auf der Stelle (und zwar in Richtung der Seite mit dem Neigungswinkel nach hinten).
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Erfindungsgemäß nun weist das Fahrzeug ein Chassis auf, das unterseitig mindestens eine selbstlenkende Stützrolle (insbesondere drei oder vier) aufweist. An dem Chassis ist zudem eine (emporragende) Greifstütze befestigt mit mindestens einer Griffvorrichtung, die dimensional eingerichtet ist, im Greifbereich mindestens einer Hand eines auf den Pedalen stehenden Fahrers angeordnet zu sein. Mit Bezug auf das Chassis sind die angetriebenen Räder richtungsfest (nicht lenkbar) und die Pedale von oben betretbar gelagert. So ist das das Fahrzeug erfindungsgemäß eingerichtet: dass ein Fahrer, auf den Pedalen stehend, ohne besonderes Gleichgewichtsgefühl und Geschicklichkeit sich während der Fahrt an der Griffvorrichtung festhält und so von der Greifstütze während der Fahrt (beim Beschleunigen, Kurven Fahren, Bremsen, Anhalten und auch im Stillstand) gegen Umfallen abgestützt und also gesichert ist. Denn jegliche auf ihn einwirkenden insbesondere dynamischen Kräfte (fahrdynamische, aber zum Beispiel auch Reaktionskräfte von Stößen, anderen von außen einwirkenden Impulsen oder seinen eigenen Körperbewegungen) sind durch mindestens eine seiner Hände an der Griffvorrichtung von der Greifstütze und dem Chassis mittels der (mindestens einen) Stützrolle in den Boden der Fahrbahn übertragen und so abgestützt. Seinen Körper also durch Festhalten an der Greifstütze in seiner stehenden Position gesichert, kann der Fahrer sich ohne besonderes Gleichgewichtsgefühl und Geschicklichkeit auf das Steuern mit den Füßen konzentrieren.
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Vorzugsweise ist mindestens eine Stützrolle in Vorwärtsfahrtrichtung (vor dem Fahrer) angeordnet, und mindestens zwei befinden sich (bezogen auf die Fahrtrichtung) hinter den Pedalen (also dem Fahrer, sobald er das Fahrzeug, nämlich die Pedale, „betreten“ hat, sich an der Greifstütze festhaltend). Das Chassis umgibt den Fahrer also vorzugsweise, und zwar zum Beispiel von einer im Wesentlichen ebenen Platte (insbesondere aus Multiplex) gebildet. Um die auf den Fahrer einwirkenden Kräfte erfindungsgemäß durch die Stützrollen auf dem Boden der Fahrbahn abzustützen, können also mehrere Stützrollen unter dem Chassis die Pedale (und also den Fahrer) umgeben - um den Fahrer in die jeweilige Richtung abzustützen. Um eine Abstützung auch in die entgegengesetzte Richtung (als die der Stützrolle) zu gewährleisten, kann die Stützrolle durch Belastung gegen Abheben vom Boden der Fahrbahn gesichert sein, indem zum Beispiel in einem Bereich über der Stützrolle am Chassis eine lasttragende Einrichtung angeordnet ist. Zum Beispiel dort kann das Chassis nämlich eine Ladefläche und/oder einen Transportbehälter und/oder einen Sitz zum Transport mindestens eines Passagiers aufweisen.
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Die angetriebenen Räder sind, wie gesagt, richtungsfest (nicht lenkbar) mit Bezug auf das Chassis gelagert (möglicherweise gefedert und/oder gedämpft, um Lenkkräfte zum Beispiel weniger stoßartig in das Chassis einzuleiten). So überträgt die richtungsfeste Lagerung jede Fahrtrichtungsänderung der angetriebenen Räder auf das von den Stützrollen (mindestens auch) getragene Chassis. Da die Stützrollen selbstlenkend sind, nämlich insbesondere als Schwenkrollen um eine im Wesentlichen senkrechte Achse am Chassis angelenkt jeder Richtungsänderung folgen, kommt es erfindungsgemäß nicht zum Klemmen durch Lagerung von Rädern und Rollen in sich widersprechende Richtungen.
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Die Räder und die Pedale und die Steuerungsvorrichtung und der Antrieb (und mindestens ein bislang noch nicht erwähnter Antriebs-Energiespeicher zur Versorgung des Elektromotor-Antriebs, insbesondere wiederaufladbare Akkus, als Element der erfindungsgemäßen Vorrichtung) sind vorzugsweise Elemente einer vom Chassis abnehmbaren - insbesondere vorgefertigten - Fahrvorrichtung: dies kann insbesondere ein handelsübliches Hoverboard sein, das also mit einer Vorrichtung mit den erfindungsgemäßen zusätzlichen Merkmalen (Chassis, Fahrvorrichtungslagerung, Stützrolle(n) und Greifstütze) erfindungsgemäß eine technisch verbesserte Verwendung findet. Erfindungsgemäß ist auch allein ein solches Chassis ohne die Fahrvorrichtung, das darauf eingerichtet ist, dass die Fahrvorrichtung davon abnehmbar ist und/oder daran so zu befestigen ist, dass sich das erfindungsgemäße Fahrzeug ergibt.
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Das Chassis (insbesondere ein erfindungsgemäßes Chassis, von dem die Fahrvorrichtung abnehmbar ist), kann von einem (zum Beispiel handelsüblichen und/oder zum erfindungsgemäßen Chassis als Bestandteil des erfindungsgemäßen Fahrzeugs angepassten) Wagen, Karren, Anhänger, Trolley wie zum Beispiel einem Einkaufswagen oder einem Golftrolley gebildet sein - und/oder auswechselbar - sein. So ist auch ein System erfindungsgemäß aus einer erfindungsgemäßen Fahrvorrichtung (mit dem Antrieb, den angetriebenen Rädern, den Pedalen, der Steuerungsvorrichtung und dem Energiespeicher) und einer Reihe auswechselbarer Chassis, die auf unterschiedliche Fahrzwecke spezialisiert sein können.
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Die Greifstütze kann nach Art einer Reling zum Beispiel als Gestänge (insbesondere aus Rundrohren) vor dem und/oder seitlich vom Fahrer ausgebildet sein. So kann sie den Fahrer auch als eine Art Schutzkäfig umgeben, der (bezogen auf die Vorwärtsfahrtrichtung) von hinten betretbar ist. Die Greifstütze weist vorzugsweise zwei Griffvorrichtungen auf (je eine für eine Hand), die insbesondere (bezogen auf die Vorwärtsfahrtrichtung) vor den Pedalen angeordnet sind. Die Greifstütze (und insbesondere auch das gesamte Fahrzeug) kann um eine in Fahrtrichtung weisende, senkrechte Ebene spiegelsymmetrisch sein.
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Weitere Vorteile, Ausgestaltungen und Details der Erfindung werden im Folgenden in der Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:
- 1 eine räumliche Ansicht eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs,
- 2 eine Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs,
- 3 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs und
- 4 eine Unteransicht eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs.
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Die Figuren zeigen ein erfindungsgemäßes Fahrzeug 2. Insbesondere als Kinderspielzeug sind sogenannte Hoverboards verbreitet und bekannt. Es entsteht durch Befestigung eines Hoverboards 4 an einem Chassis 6 mit drei selbstlenkenden Stützrollen 8 einer Greifstütze 10.
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Ein Hoverboard 4 ist ein Fahrzeug mit Elektromotor-Antrieb für einen stehenden Fahrer (nicht dargestellt). Bei einem Hoverboard 4 drehen sich zwei Räder 12 links und rechts seitlich am Ende der Gesamtvorrichtung unter Radverkleidungen 14 als Schmutzfänger um zueinander fluchtende Achsen (also geometrisch um eine Achse 16) quer zur Fahrtrichtung 18 verlaufend. Innenseitig von den Rädern 12 sind zwei Pedale 20 angeordnet, und zwar neigbar um dieselbe quer verlaufende geometrische Achse 16. Und mittig zwischen den Pedalen 20 schließlich gib es einen Verbindungsschaft 22.
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Der Fahrer (nicht dargestellt) stellt sich also mit seinen beiden Füßen auf die beiden Pedale 20 und steuert nun mit der Neigung des (linken oder rechten) Pedals die Antriebsgeschwindigkeit und Drehrichtung des zugeordneten (linken oder rechten) Rades 12.
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So ist auch das gesamte Fahrzeug 2 gemäß den Figuren für einen stehenden Fahrer (nicht dargestellt) eingerichtet, und zwar durch die zwei (nebeneinander angeordneten) Pedale 20 oder Fuß-Standflächen. Dies sind also jeweils weiterhin schwenkbar oder neigbar (um die horizontale Achse 16) gelagerte und so vom Fuß zur Betätigung eingerichtete Einrichtungen 20.
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Auch das gesamte Fahrzeug 2 hat also weiterhin zwei angetriebene Räder 12. Diese sind weiterhin parallel laufend gelagert um die horizontale Achsel 6. Sie sind von jeweils einem Elektromotor (nicht dargestellt) angetrieben, der in einem Gehäuse jeweils unter dem Pedal 20 angeordnet ist. Jeweils eines der Pedale 20 ist jeweils einem der Räder 12 zugeordnet, indem nämlich mittels einer elektronischen Steuerungsvorrichtung in Abhängigkeit vom Schwenk- oder Neigungswinkel des jeweiligen Pedals 20 die Drehgeschwindigkeit und -richtung des Antriebs des zugeordneten Rades 12 gesteuert ist - und so vom Fahrer (nicht dargestellt) beeinflussbar - nämlich: je stärker geneigt, desto schneller dreht sich das zugeordnete Rad 12 in die Richtung der Neigung, also vor- oder rückwärts. Auf diese Weise kann er also mit seinen Füßen das Fahrzeug 2 steuern: beide Füße (samt Fußstützflächen 20) unter gleichem Winkel (aus der Waagerechten) nach vorn geneigt fährt er vorwärts geradeaus, entsprechend nach hinten geneigt rückwärts, unter unterschiedlichen Winkeln nach vorn (oder hinten) geneigt fährt er nach vorn (oder hinten) eine Kurve (und zwar in Richtung des geringeren Neigungswinkels), eine Seite nach vorn und eine nach hinten geneigt, fährt er eine Drehung „um sich selbst“, im Wesentlichen auf der Stelle (und zwar in Richtung der Seite mit dem Neigungswinkel nach hinten).
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Vorteilhaft nun weist das Fahrzeug 2 ein Chassis 6 auf, das unterseitig drei selbstlenkende Stützrollen 8 aufweist. An dem Chassis 6 ist zudem eine emporragende Greifstütze 10 befestigt mit mindestens einer Griffvorrichtung 24, die dimensional eingerichtet ist, im Greifbereich mindestens einer Hand (nicht dargestellt) eines auf den Pedalen 20 stehenden Fahrers (nicht dargestellt) angeordnet zu sein. Mit Bezug auf das Chassis 6 sind die angetriebenen Räder 12 richtungsfest (nicht lenkbar) und die Pedale 20 von oben betretbar gelagert. So ist das das Fahrzeug eingerichtet, dass ein Fahrer (nicht dargestellt), auf den Pedalen 20 stehend, ohne besonderes Gleichgewichtsgefühl und Geschicklichkeit sich während der Fahrt an der Griffvorrichtung 24 festhält und so von der Greifstütze 10 während der Fahrt (beim Beschleunigen, Kurven Fahren, Bremsen, Anhalten und auch im Stillstand) gegen Umfallen abgestützt und also gesichert ist. Denn jegliche auf ihn einwirkenden insbesondere dynamischen Kräfte (fahrdynamische, aber zum Beispiel auch Reaktionskräfte von Stößen, anderen von außen einwirkenden Impulsen oder seinen eigenen Körperbewegungen) sind durch mindestens eine seiner Hände an der Griffvorrichtung 24 von der Greifstütze 10 und dem Chassis 6 mittels (mindestens einer) der Stützrollen 8 in den Boden der Fahrbahn 26 übertragen und so abgestützt. Seinen Körper (nicht dargestellt) also durch Festhalten an der Greifstütze 10 in seiner stehenden Position gesichert, kann der Fahrer (nicht dargestellt) sich ohne besonderes Gleichgewichtsgefühl und Geschicklichkeit auf das Steuern mit den Füßen (nicht dargestellt) konzentrieren.
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Vorteilhafterweise ist eine Stützrolle 8 in Vorwärtsfahrtrichtung 18 (vor den Pedalen 20) angeordnet, und zwei befinden sich (bezogen auf die Fahrtrichtung 18) hinter den Pedalen 20 (also dem Fahrer (nicht dargestellt), sobald er das Fahrzeug 2, nämlich die Pedale 20, „betreten“ hat, sich an der Greifstütze 10 festhaltend). Das Chassis 6 umgibt die Pedale 20 und also den Fahrer (nicht dargestellt), und zwar von einer ebenen Platte 6 aus Multiplex gebildet. Um die auf den Fahrer einwirkenden Kräfte erfindungsgemäß durch die Stützrollen 8 auf dem Boden der Fahrbahn 26 abzustützen, umgeben also mehrere Stützrollen 8 unter dem Chassis 6 die Pedale 20 (und also den Fahrer)- um den Fahrer gewissermaßen sternförmig in die jeweilige Richtung abzustützen. Um eine Abstützung auch in die entgegengesetzte Richtung (als die der jeweiligen Stützrolle 8) zu gewährleisten, kann die Stützrolle (hier die in Fahrtrichtung vorn angeordnete) durch Belastung gegen Abheben vom Boden der Fahrbahn 26 gesichert sein, indem nämlich in einem Bereich 28 über der Stützrolle 8 auf dem Chassis 6 eine lasttragende Fläche 28 angeordnet ist, nämlich eine Ladefläche 28.
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Die angetriebenen Räder 12 sind, wie gesagt, richtungsfest (nicht lenkbar) mit Bezug auf das Chassis 6 gelagert, denn das Hoverboard 4 ist fest mit dem Chassis 6 in formschlüssigen Verbindungen am mittigen Verbindungsschaft 22 und an den Radverkleidungen 14 verbunden. So überträgt die richtungsfeste Lagerung jede Fahrtrichtungsänderung der angetriebenen Räder 12 auf das von den Stützrollen 8 (mindestens auch) getragene Chassis. Da die Stützrollen 8 selbstlenkend sind, nämlich als Schwenkrollen um eine im Wesentlichen senkrechte Achse am Chassis 6 angelenkt jeder Richtungsänderung folgen, kommt es nicht zum Klemmen durch Lagerung von Rädern 12 und Rollen 8 in sich widersprechende Richtungen.
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Die Greifstütze 10 ist nach Art einer Reling als Gestänge aus Rundrohren vor dem und/oder seitlich der Pedale 20 (also vom Fahrer (nicht dargestellt)) ausgebildet. So umgibt sie ihn auch als eine Art Schutzkäfig, der (bezogen auf die Vorwärtsfahrtrichtung 18) von hinten betretbar ist. Die Greifstütze 10 weist zwei Griffvorrichtungen 24 auf, nämlich je eine für eine Hand, die (bezogen auf die Vorwärtsfahrtrichtung 18) vor den Pedalen 20 angeordnet sind. Die Greifstütze 10 und auch das gesamte Fahrzeug 2 sind um eine in Fahrtrichtung 18 weisende, senkrechte Ebene (nicht dargestellt) spiegelsymmetrisch.
