DE60126063T2

DE60126063T2 - Anhänger für selbststabilisierendes fahrzeug

Info

Publication number: DE60126063T2
Application number: DE60126063T
Authority: DE
Inventors: Douglas J. Bedford FIELD; David John Manchester HEINZMANN
Original assignee: Deka Products LP
Current assignee: Deka Products LP
Priority date: 2000-03-01
Filing date: 2001-02-16
Publication date: 2007-11-15
Anticipated expiration: 2021-02-17
Also published as: WO2001064502A2; EP1259415B1; ES2280345T3; CA2401488C; CA2401488A1; US20020149172A1; EP1259415A2; US6435535B1; DE60126063D1; AU2001241580A1; WO2001064502A3; JP2004500277A; US20080284130A1; MXPA02008635A

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Anhänger, die an einem Gewichtsausgleichfahrzeug befestigt werden können, und insbesondere auf einen Befestigungsmechanismus, der eine Neigungsbewegung des Gewichtsausgleichfahrzeuges gestattet.
Stand der Technik
Fahrzeuge zum Transportieren einzelner Personen können eine Stabilisierung in einer oder beiden Ebenen von vorne nach hinten oder von links nach rechts gewährleisten, beispielsweise, wenn nicht mehr als zwei Räder gleichzeitig in Bodenkontakt sind. Fahrzeuge dieser Art können auf eine Weise betrieben werden, in welcher die Bewegung des Fahrzeuges, einschließlich Beschleunigung (sowohl Linear- als auch Kurvenbeschleunigung), teilweise oder insgesamt durch Neigung des Fahrzeuges gesteuert wird, die von der das Fahrzeug bedienenden Person verursacht wird. Fahrzeuge, deren Stabilität bezüglich eines Kippens von vorne nach hinten im wesentlichen durch die Orientierung des Benützers des Fahrzeuges beeinflußt wird, werden für die Zwecke dieser Beschreibung und der angeschlossenen Ansprüche als „dynamisch gewichtsausgeglichene" Fahrzeuge verstanden. Ein solches Fahrzeug ist in 1 gezeigt, während verschiedene andere solcher Fahrzeuge im US-Patent Nr. 5,971,091 und in der US-Anmeldenummer Nr. 09/325,976 beschrieben sind.
1 zeigt einen Personentransporter nach dem Stand der Technik, der im allgemeinen mit dem Bezugszeichen 18 versehen ist, der keine statische Stabilität aufweist und im normalen Betrieb gewichtsausgeglichen ist. Eine Person 10 steht auf der Tragplattform 12 und hält einen Griff 14 an einer Handstange 16, die mit der Plattform 12 verbunden ist, derart, daß das Fahrzeug 18 ähnlich wie ein Roller betrieben werden kann. Ein Steuerkreis kann vorgesehen sein, derart, daß ein Vor- und Zurücklehnen der Person im Aufbringen eines Drehmomentes auf die Räder 20 um die Achse 22 resultiert, wodurch eine Beschleunigung des Fahrzeuges bewirkt wird. Das Fahrzeug 18 kann eine oder mehrere Steuereinrichtungen 28 aufweisen, wie ein Daumenrad oder einen Daumenwählschalter, die es der Person 10 beispielsweise ermöglichen, das Fahrzeug um eine vertikale Achse z senkrecht zur Ebene, die durch die Bewegungsrichtung x und die Querachse y gegeben ist, zu steuern.
Die US 1739716 beschreibt einen Fahrzeuganhänger mit einem Gelenk. Die Offenbarung dieser Patentschrift bildet die einleitenden Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1.
Ein Anhänger mit einer Kupplungsanordnung zum Kuppeln des Anhängers mit einem Automobil ist in der GB 150,393 offenbart. Diese Anordnung erzeugt eine starre Befestigung des Anhängers an dem Automobil und verhindert eine seitliche Bewegung sowohl bei Vorwärts- als auch Rückwärtsbewegungen des Automobils, wogegen der Anhänger in vertikaler Richtung schwingen kann.
Die DE 2907509 offenbart einen elektrisch angetriebenen, zweirädrigen Wagen.
Eine Vorrichtung, die an einem Fahrzeug befestigbar ist und gestattet, daß der Benützer von der Vorrichtung getragen wird, ist in der FR 2,101,779 offenbart. Die Vorrichtung ist an einem Fahrzeug über Schwenkverbindungen befestigt und weist ein Rad auf, das über eine Stange mit dem Fahrzeug verbunden ist, so daß sie den Bewegungen des Fahrzeuges folgt.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Kuppeln eines Fahrzeuges mit einem dynamisch gewichtsausgeglichenen Transporter gemäß Anspruch 1 geschaffen.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Kombination aus einem Anhänger und einem dynamisch gewichtsausgeglichenen Transporter gemäß Anspruch 9 vorgesehen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen besser verständlich, in denen zeigen:
1 eine Seitenansicht eines dynamisch gewichtsausgeglichenen Fahrzeuges nach dem Stand der Technik, bei welchem ein Ausführungsbeispiel der Erfindung vorteilhaft angewendet werden kann;
2 eine Seitenansicht eines Anhängers, der an ein dynamisch gewichtsausgeglichenes Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung schwenkbar gekuppelt ist;
3 eine Perspektivansicht des Anhängers nach 2;
4 eine Seitenansicht eines Anhängers, der an ein dynamisch gewichtsausgeglichenes Fahrzeug mit Hilfe eines Gelenkes gekuppelt ist, das hinter der Tragplattform des Fahrzeuges gemäß anderen Ausführungsbeispielen der Erfindung vorgesehen ist; und
die 5a und 5b Untersichten eines Anhängers, der an ein dynamisch gewichtsausgeglichenes Fahrzeug mit Hilfe einer Scherengelenkanordnung gekuppelt ist, die es gestattet, daß der Anhänger dem gewichtsausgeglichenen Fahrzeug gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung in eine enge Kurve folgt;
6a eine Draufsicht eines zweirädrigen Anhängers, der an ein dynamisch gewichtsausgeglichenes Fahrzeug über ein Kugelgelenk gekuppelt ist;
6b eine Draufsicht eines einrädrigen Fahrzeuges, das an ein dynamisch gewichtsausgeglichenes Fahrzeug mit Hilfe eines Universalgelenkes gekuppelt ist; und
6c eine schematische Ansicht von mehreren Anhängern, die von einem einzigen dynamisch gewichtsausgeglichenen Fahrzeug gezogen werden.
Detaillierte Beschreibung von spezifischen Ausführungsbeispielen
Unter Bezugnahme auf die 2 und 3, in denen eine Seitenansicht und eine Perspektivansicht eines Ausführungsbeispieles eines Anhängers gezeigt ist, der allgemein mit dem Bezugszeichen 30 bezeichnet ist, ist ersichtlich, daß der Anhänger an einem dynamisch gewichtsausgeglichenen Personentransporter befestigt werden kann, der allgemein mit dem Bezugszeichen 32 bezeichnet ist. Der Anhänger 30 ist an den Transporter 32 mit Hilfe eines Befestigungsgehäuses 34 gekuppelt, das seinerseits mit der Trageinrichtung 12 des Transporters fix gekuppelt ist.
Bei dem in den 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiel hat der Anhänger 30 einen Arm 36, der schwenkbar an einem Schwenkende 37 an dem Befestigungsgehäuse 34 montiert ist, und befähigt ist, um eine Schwenkachse 38 zu drehen, die horizontal und senkrecht zur Vertikalebene von vorne nach hinten (d.h. der Papierebene in 2) steht. Bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Arm 36 so geformt, daß er einen Kontakt mit der Trageinrichtung 12 vermeidet, wenn die Hinterkante 40 der Trageinrichtung nach oben gedreht wird, als Reaktion darauf, daß sich der Fahrer auf dem Transporter nach vorne lehnt. Das entgegengesetzte Ende, das hier als Behälterende 42 des Armes 36 bezeichnet wird, ist an dem Behälter 44 montiert. Der Behälter 44 kann so einfach ausgebildet sein, wie eine flache Oberfläche, die befähigt ist, ein oder mehrere Pakete oder Bündel zu tragen. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel hat der Behälter 44 auch Wände, die einen umschlossenen Raum definieren, wenn die Pakete oder Bündel außergewöhnliche Gestalt haben, wobei sie während des Transportes durch den Transporter 32 festgemacht und von der Umgebung geschützt sind.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der Behälter 44 auch eine Abdeckung 50 auf (in 3 gezeigt), welche den umschlossenen Raum des Behälters bedeckt. Die Abdeckung 50 kann vollständig von dem Behälter 44 abnehmbar sein, oder alternativ kann die Abdeckung an einer Wand des Behälters angelenkt sein. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Abdeckung 50 verriegelt sein, um zusätzliche Sicherheit für den Inhalt des Behälters zu schaffen. 3 zeigt eine Ausführung, bei welcher der Behälter zwei umschlossene und abgedeckte Räume aufweist.
Der Behälter 44 wird von zumindest einem Bodenberührungselement 46 getragen. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Bodenberührungselement ein Rad. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel kann das Rad 46 infolge von Wendebewegungen des Transporters 32 um eine vertikale Achse 48 drehen. Bei noch einem anderen Ausführungsbeispiel kann das Bodenberührungselement ein Ski sein.
Unter Bezugnahme auf 4 ist eine Seitenansicht eines anderen Ausführungsbeispieles der Erfindung gezeigt, bei welchem sich die relative Anordnung und Disposition der Behälterkomponenten vom Ausführungsbeispiel nach den 2 und 3 unterscheiden. Bei dem Ausführungsbeispiel nach 4 ist das Befestigungsgehäuse 48 mit der Hinterseite der Trageinrichtung 12 gekuppelt. Das Befestigungsgehäuse 34 erstreckt sich über die Hinterkante der Trageinrichtung 12 und ist schwenkbar mit der Anhängerbasis 60 an einem Gelenk 62 verbunden. Die Basis 62 ist durch ein Bodenberührungselement 46 abgestützt, welches beim bevorzugten Ausführungsbeispiel ein Rad ist, das befähigt ist, um eine vertikale Achse 48 zu schwenken. Eine Stützsäule 64 ist an der Basis 60 befestigt und trägt einen Sitz 66, der einen Passagier in einer sitzenden Position tragen kann, während die Wirkung des Anhängers 30 auf die Neigung oder das Kippen des Transporters 32 minimiert wird. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die Stützsäule 64 auch Behälter oder Nutzlasten tragen.
Während des Normalbetriebes bleibt das Gelenk 62 frei, um in einer Vertikalebene von vorne nach hinten zu schwenken. Das Gelenk 62 gestattet dem Transporter 30, die Steuerfunktionen eines zweirädrigen, dynamisch stabilisierten Fahrzeuges auszunützen, obzwar die Transporter/Anhänger-Kombination statisch stabil sein kann. In einem Fehlerzustand, wenn der Transporter 32 seine Fähigkeit verliert, eine dynamische Stabilität auf rechtzuerhalten, kann das Gelenk 62 durch Betätigen eines Solenoids verriegelt werden, beispielsweise um zu verhindern, daß der Behälter 30 nach vorne kippt und der Transporter 32 nach hinten kippt. Der Verriegelungsmechanismus kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung durch ein Steuersignal oder durch ein Abschalten der Energiezufuhr aktiviert werden. Das Implementieren der Schwenkverriegelung und die Aktivierung der Verriegelung sind dem Fachmann auf dem mechanischen Gebiet gut bekannt.
Alternative Ausführungsformen der Erfindung wenden ein Scherengelenk an, wie es in einer Untersicht in den 5a und 5b gezeigt ist. Unter Bezugnahme auf 5a ist der Anhänger 30 wiederum mit dem Transporter 32 gekuppelt, wobei der Transporter 32 vorzugsweise ein dynamisch gewichtsausgeglichenes Fahrzeug ist. Das Kuppeln an den Transporter 32 kann mit Hilfe eines Gelenkes 70 erfolgen, welches um eine horizontale Drehachse 72 schwenkt, um eine Neigung des Transporters zu gestatten. Bei dem in den 5a und 5 gezeigten Ausführungsbeispiel reitet der Anhänger 30 auf einem einzigen Anhängerrad 74, jedoch liegen Anhänger mit zusätzlichen Rädern oder Bodenberührungselementen, wie beispielsweise Kufen, im Rahmen der vorliegenden Erfindung. Das Anhängerrad 74 schwenkt um eine vertikale Drehachse 76, damit es beim Wenden des Transporters folgen kann. Ein Scherengelenk 78 ist zur Steuerung des Rades 74 vorgesehen, damit dieses enge Wendungen des gekuppelten Systems 80 aus Transporter und Anhänger durchführen kann. Wie in 5b gezeigt ist, kann das gekuppelte System 80 aus Transporter 32 und Anhänger 30 an Ort und Stelle gedreht werden, wie dies durch Pfeile 82 angedeutet ist, in einem Ausmaß, daß das Rad 74 senkrecht zur Linie 84 steht, welche die Mitte 86 der Drehachse 88 des Transporters 32 mit der vertikalen Achse 76 zur Steuerung des Rades 74 verbindet, in welchem Punkt das gekuppelte System 80 an Ort und Stelle drehen kann.
Unter Bezugnahme auf 6a ist eine Untersicht eines weiteren Ausführungsbeispieles der Erfindung gezeigt, bei welchem der Anhänger 90 zwei Räder 92 aufweist, und der Anhänger 90 mit dem Transporter 32 über ein Kugelgelenk 94 gekuppelt ist, welches eine Drehung um alle Achsen gestattet. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel nach 6b wird der Anhänger 96 oberhalb des Bodens durch ein einziges Rad 98 abgestützt und ist mit dem Transporter 32 über ein Universalgelenk 100 verbunden, welches eine Drehung sowohl um die Rollachse als auch um die Drehachse gestattet. Bei beiden Ausführungsbeispielen nach den 6a und 6b sind die Anhänger 90 bzw. 96 von einem nach Vor- oder Zurücklehnen des Transporters 32 entkuppelt, was wie vorstehend beschrieben dazu verwendet werden kann, die Bewegung des gekuppelten Systems zu steuern. Ein weiteres Merkmal der Ausführungsbeispiele, die vorstehend beschrieben wurden, besteht darin, daß die Anhänger 90 und 96 und insbesondere ihre Plattformen 60 (in 4 gezeigt) so groß ausgebildet werden können, daß sie eine Person entweder in stehender oder sitzender Position unterbringen. Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung haben die Plattformen eine charakteristische Querabmessung, die im wesentlichen mit der Schulterbreite eines Benützers vergleichbar ist. Da das Lehnen der entsprechenden Anhänger- und Transportkomponenten wirksam entkuppelt ist, hält sich ein Passagier, der auf dem Anhänger steht, lediglich an dem Fahrer des Transporters fest, um das Gleichgewicht zu halten. Zusätzlich ist es durch Ausüben einer Kraft auf den Fahrer des Transporters möglich, daß der Passagier, der von dem Anhänger befördert wird, das gekuppelte System antreibt.
Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung, das schematisch in 6c gezeigt ist, können mehrere Anhänger 102 aneinander in Reihe befestigt und von einem einzigen Transporter 32 gezogen werden.
Die beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung sollen lediglich beispielhaft sein, und es sind zahlreiche Varianten und Modifikationen für den Fachmann ersichtlich. Alle diese Variationen und Modifikationen liegen innerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung, wie er durch die anhängigen Ansprüche definiert ist.

Claims

Verfahren zum Kuppeln eines Anhängers (30), der ein bodenberührendes Element (46) aufweist, an einen Transporter (18), der hinsichtlich eines Kippens von vorne nach hinten dynamisch ausgeglichen ist, wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch: Kuppeln eines Endes eines Armes (36) an den Anhänger; und Kuppeln des anderen Endes des Armes (37) an den dynamisch ausgeglichen Transporter mit einer Gelenkkupplung (34), die um eine horizontale Achse (38) in einer Vertikalebene von vorne nach hinten frei schwenkbar ist, so daß der Transporter die Lenkeigenschaften eines zweirädrigen, dynamisch stabilisierten Fahrzeuges beibehält.
Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem ferner die Gelenkkupplung als Reaktion auf einen Stabilitätsfehlzustand verriegelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der Anhänger eine Plattform und einen Behälter (44) auf der Plattform aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der Anhänger ein Anhänger zur Aufnahme eines Fahrers ist.
Verfahren nach Anspruch 4, bei welchem der Anhänger zur Aufnahme eines Fahrers einen Sitz (66) für den Fahrer aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Gelenkkupplung ein Kugelgelenk (94) verwendet.
Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Gelenkkupplung eine U-Verbindung aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Gelenkkupplung ein Scherengelenk (78) aufweist.
Kombination aus Anhänger (30) und dynamisch ausgeglichenem Transporter (18); wobei der dynamisch ausgeglichene Transporter aufweist: eine Abstützung (12) und ein Anhängergehäuse (34), welches an die Abstützung gekuppelt ist; wobei der Anhänger gekennzeichnet ist durch: (a) eine Plattform (60); (b) einen Arm (36) mit einem Gelenkende (37) und einem Anhängerende (42), wobei das Anhängerende des Armes an den Anhänger gekuppelt ist und das Gelenkende des Armes um eine horizontale Achse (38) schwenkbar mit dem Anhängergehäuse gekuppelt und so ausgebildet ist, daß es um eine Vertikalebene von vorne nach hinten frei schwenken kann, so daß der Transporter die Lenkeigenschaften eines zweirädrigen, dynamisch stabilisierten Fahrzeuges beibehält; und (c) ein bodenberührendes Element, das an die Plattform gekuppelt ist.