DE9402906U1 - Umweltfreundliches Leichtfahrzeug mit Muskelkraftantrieb - Google Patents
Umweltfreundliches Leichtfahrzeug mit MuskelkraftantriebInfo
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Description
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···· ·· ···· ·· m Umweltfreundliches
Leichtfahrzeug mit: Muskelkraftantrieb
Leichtfahrzeug mit: Muskelkraftantrieb
Zunehmende Umwelt- und Verkehrsprobleme, verursacht vor allem durch den gewaltig gestiegenen Pkw-Verkehr, haben in
den letzten Jahren zu gesteigerter Aktivität bei der Entwicklung von neuen, speziell auf den Nahverkehr
zugeschnittenen Fahrzeugkonzepten geführt. Im Vordergrund steht dabei der Einsatz von sauberen Energiequellen, wie
Solarenergie und Muskelkraft. Bekannt geworden sind Fahrzeuge, die irgendwo zwischen Fahrrad und Kleinwagen
einzuordnen sind.
Ein umweltfreundliches Leichtfahrzeug für den Nahverkehr
sollte:
- kompakt, wendig und leicht sein,
- allwettertauglich sein,
- nach außen und innen leise sein Platzangebot wie bei einem Kleinst-Pkw besitzen,
ausreichenden Komfort, Sicherheit und viel Fahrspaß bieten,
- zum Querparken und zum Querverlad in zukünftigen Huckepacksystemen geeignet sein,
- extrem wenig, noch dazu saubere Energie verbrauchen, wobei Muskelkraft und Solarenergie die bevorzugten
Energiequellen sind,
- aufgrund gesetzlicher Vorschriften vorgegebene Privilegien nutzen, wie sie z.B. in der BRD für
Fahrräder, Mofas, Mopeds oder Solarmobile bestehen, durch einen entsprechenden Motorisierungsgrad,
leicht abschließbar sein,
- durch gutes Design und hohen Gebrauchswert zur Benutzung motivieren.
Hingegen braucht es nicht schnell zu sein. Im Gegenteil:
die Durchschnittsgeschwindigkeit im Stadtverkehr sinkt für Pkw von Jahr zu Jahr. Das 20 - 30 km/h "langsame"
Fahrrad ist auf der Kurzstrecke bis 4 km, d.h. auf
bald 1/3 aller Fahrten, oft das "schnellste" Verkehrsmittel.
- Tempo 30 oder gar Schrittgeschwindigkeit wird in vielen Zentren und Wohngebieten flächendeckend
eingeführt. Verkehrsplaner wünschen sich langsame, verkehrsberuhigende Fahrzeuge, und ziehen diese
unbeweglichen Hindernissen vor. Einige Städte richtenbereits Fahrradstraßen ein.
- Die maximale Transportleistung (Fahrzeuge pro Stunde) erreichen typische innerstädtische Straßen bei einer
Fahrzeuggeschwindigkeit von 15 km/h - 25 km/h, je nach Straßenbreite, Querverkehr, etc. D.h.
langsameFahrzeuge steigern die Transportleistung der Straße.
- Geringe Geschwindigkeit ist der mit Abstand beste Beitrag zu erhöhter Verkehrssicherheit, zu weniger
Energieverbrauch und weniger Emissionen.
Umweltfreundliche Leichtfahrzeuge sollten im Geschwindigkeitsbereich 20 - 30 km/h agieren.
Muskelkraft betriebene Fahrzeuge vermögen dieses Anforderungsprofil gut zu erfüllen. Die Ergebnisse vieler
sportlicher Wettbewerbe, sowie tägliche Praxis zeigen, daß muskelkraftbetriebene Fahrzeuge, zumindest auf flacher
Strecke, im optimalen Geschwindigkeitsbereich betrieben werden können. Windschlüpfrige verkleidete Fahrzeuge
erreichen geradezu erstaunliche Geschwindigkeiten: bis über 60 km/h.
Der gesamte Luftwiderstand (cw * A) eines aerodynamisch
günstig geformten, mehrsitzigen Leichtfahrzeugs liegt um 20 - 50% unter dem eines normalen Stadtrades. Der
Rollwiderstand liegt bei Verwendung von Hochdruckreifen etwa im Bereich eines Hollandrades. Auf der Ebene sind
also bessere Fahrleistungen zu erreichen (10 - 20%
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schneller). An größeren Steigungen ist das höhere Eigengewicht von 60 -80 kg zu berücksichtigen. Die
Fahrleistung sinkt gegenüber
dem Stadtrad, bei zwei tretenden Personen, um ca. 15%, bei nur einer tretenden Person, um ca. 35%. Dies würde den
Einsatz eines Hilfsmotors sinnvoll machen.
Das in Muskelkraftfahrzeugen steckende Potential wurde
schon in den 20er und 30er Jahren erkannt, ihre Entwicklung und erfolgreiche Anwendung aber vom
aufkommenden Autoboom überrollt. Beispiele für solche, für den Alltagsgebrauch gedachten, Fahrzeuge sind:
1. Postkartenfahrzeug (um 1930) aus der Reihe
Kulturrecycling, Vertrieb Discordia, Postfach 1209, W-5220 Waldbröl, Best. Nr.: KR 1743.
2. Fahrzeug von Axelrod, V. Dovydenas, Velomobile, Verlag Technik, Berlin 1990, 1. Auflage, S. 24, Bild 2.5.
3. Curry-Landskiff 1930, Frank Rowland Whitt und David
Gordon Wilson, Bicycling Sience, Verlag MIT-Press, Cambridge, Massachusetts, S. 320 Fig. 12.12.
4. Russisches Velomobil, Konstanzer Anzeiger vom 16.7.1992, Nr. 29/92, Titelblatt und S. 2.
5. Tandemdreirad von Ernst Winzenried, Info Bull Nr. 46, 1992, Vereinszeitung des Future Bike CH, Redaktion
Christian Precht, Chleematte 8, CH-5243 Mülligen Titelbild.
6. Tanride, Provelo Nr. 29, Herausgeber Burkhard Fleischer, im Selbstverlag, Riethweg 3, W-3100 Celle,
S. 14
7. Polnische Velomobile, Info Bull Nr. 9, 1986, Redaktionsadresse Moserstraße 15, CH-2503 Biel, S.
8. Freizeitmobil mit Baldachin, Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 7234627.
9. Dreisitziges, offenes Vierrad, Kaiserliches Patent No. 16281.
10. Pedicars, Velomobile, V. Dovydenas, Verlag Technik, Berlin 1990, 1. Auflage, S. 107, Bild 8.3 b,c,d.
11. Kolibri-35, Velomobile, V. Dovydenas, Verlag Technik,
Berlin 1990, 1. Auflage, S. 108, Bild 8.4.
12. Velotron, Velomobile, V. Dovydenas, Verlag Technik, Berlin 1990, 1. Auflage, S. 108, Bild 8.5.
13. V-10, Velomobile, V. Dovydenas, Verlag Technik,
Berlin 1990, 1. Auflage, S. 67, Bild 5.12.
14. Familiale, Future Bike, Infobull Nr. 32, 1990, Redaktion Martin Roth, Sandacker 14, CH-8154
Oberglatt, S. 10 und 11.
15. TWIKE, Ausfahrt Zukunft, Frederic Vester, Verlag Wilhelm Heyne München 1990, S. 400.
16. Leitra, Infobull, Futurebike CH, Nr. 48, 1992,
Redaktion Christian Precht, Chleematte 8, CH-5243 Mülligen, S. 9, 10.
Die bekannt gewordenen Entwicklungen sind z.T. noch recht unvollkommen: Häufig fehlt ein voller Wetterschutz, meist
sind die Ladekapazitäten gering, der Komfort oft spartanisch, die Aerodynamik i.d.R. oft ungünstig, Sitze
sind nicht atmungsaktiv, die Achslastverteilung sehr unausgewogen.
145
&phgr; Nur wenige sind in Serie gefertigt worden. Am Beispiel des
mit hohem Aufwand entwickelten schweizerischen TWIKE (Nr. 15) sieht man, wie schmal der Grat zwischen guter
Aerodynamik und hohem Gebrauchswert ist. Durch das hochgesteckte Ziel, 50 km/h auf der Ebene zu erreichen,
wurden die Verkehrsübersicht, die Regentauglichkeit bei Nacht (sehr flache Windschutzscheibe) , kompakte Längenmaße
und ein ausreiched großer Gepäckraum dem Diktat der Aerodynamik und eines schittigen Designs geopfert.
Inzwischen droht das ganze Projekt eines
Muskelkraftfahrzeuges für den Nahverkehr an dieser Fixierung auf - für ein solches Fahrzeug schon aus
Sicherheitsgründen "irrwitzige" - 50 km/h zu scheitern. ™ Denn bereits an leichten Steigungen ist dazu ein kräftiger
Hilfsmotor notwendig mitsamt einem stattlichen Gewicht an Batterien; die Muskelkraft ist allenfalls noch als
Hilfsantieb vorgesehen.
Das einzige bekannte Fahrzeug, das den Test in der Praxis schon in 100 fächer Ausfertigung erfolgreich bestanden
hat, gut durchdacht ist, und vollen Wetterschutz bietet, ist die dänische, einsitzige LEITRA (Nr. 16) . Ihre
Transportkapazität übersteigt die eines normalen Fahrrades aber nicht, sonden liegt eher etwas darunter, Kinder, oder
Getränkekisten können z.B. nicht mitgenommen werden. Der
Kabinen-Innenraum ist ziemlich laut (Klappergeräusche, Kettenrasseln), das Fahrverhalten wenig gutmütig. Der
Preis
ist mit ca. 5500,- DM recht hoch, im Gegensatz dazu der praktische Nutzen für viele Fälle zu gering.
Zwei Beispiele für eine ausreichende Transportkapazität (zwei Sitze plus Gepäckraum) und vollem Wetterschutz sind
das:
- Postkartenfahrzeug (Nr.1)
- Russisches Velomobil (Nr. 4). Wesentliche Nachteile sind:
- kein Platz für Kinder,
- ungünstige aerodynamische Form durch Kanten und überstehende Räder,
- ungünstige Achslastverteilung und damit eingeschränkte Nutzlast,
- fehlende Kabinen- bzw. Scheibenbelüftung,
- zu lang und zu breit für das gebotene Nutzvolumen durch überstehende Räder,
- keine Federung.
Während die Evolution beim Auto in seinen Grundzügen schon seit Jahren weitestgehend abgeschlossen ist, befindet sich
die Entwicklung in der neuen Klasse der mehrsitzigen, muskelgetriebenen Leichtfahrzeuge gerade erst in der
Anfangsphase. Dies zeigt die große Vielfalt der Konstruktionen, welche auf einen großen Klärungsbedarf
schließen läßt:
- Soll ein solches Fahrzeug drei oder vier Räder haben? - Sollen die Räder unterschiedlich oder gleich groß
sein?
Soll es nicht, teilweise, oder vollverkleidet sein?
- Soll es nicht, teilweise, oder vollgefedert sein?
- Welche Höchstgeschwindigkeit soll erreicht werden?
- Soll es eine einfache textile oder aus Sperrholzplatten zusammengesetzte Verkleidung und ein
Fahrgestell oder eine selbsttragende Karosserie haben?
- Welche Ladekapazität soll es bieten?
- Welche Rolle spielt das Design?
- Soll es sich mehr am Fahrrad oder mehr am Auto orientieren?
Fragen der Schalldämmung, der Insassensicherheit, der
Wiederverwertbarkeit, Klimaregelung des Innenraumes, der sicheren Abschließbarkeit, sowie einer sinnvollen
Hilfsmotorisierung werden kaum behandelt.
Im Gegensatz zur Autoentwickluncf, bei der heute offenbar
nur noch Detailentwicklungen machbar sind, sind bei Muskelkraftfahrzeugen durchaus noch wesentliche
Entwicklungsfortschritte möglich. Dabei kann das gängige Pkw-Konzept nicht einfach übernommen werden. Ein
wesentlicher Unterschied besteht z.B. darin, daß der Motor beim Pkw, obwohl essentiell, in einem eigenen Raum
separiert wird und dem Fahrzeug und seinem Benutzer in 5 weiten Grenzen angepaßt werden kann (Adaption).
Dagegen ist der "Motor" beim Muskelkraftfahrzeug voll in das Fahrzeugkonzept integriert:
- Er ist nicht nur Motor, sondern auch Fahrer und Benutzer.
- Er ist hochsensibel auf Überlastung und schlechte Klimaregelung.
- Seine "Funktion" wird, anders als bei der Maschine, ganz wesentlich von psychologischen Faktoren
mitbestimmt (Komfort, Fahrgefühl, Gebrauchswert, Wetterschutz, Hilfsmotorisierung)
- Er ist in der Regel selbst die größte Nutzlast.
- Seine Dimensionen bestimmen die des Fahrzeugs ganz wesentlich (Abmessungen, Gewicht).
Er ist in seiner Leistung beschränkt und benötigt hohe Wirkungsgrade im Antrieb und eine Minimierung der
Fahrwiderstände (Rollwiderstand, Luftwiderstand, Gewicht).
Um ihn herum muß das ganze Fahrzeug aufgebaut und auf ihn 5 muß es abgestimmt werden.
Ferner fordern Leichfahrzeuge aus Gewichtsgründen grundsätzlich neue Konzepte hinsichtlich
Insassensicherheit und Materialauswahl.
Wenn es gelingt, die oben angesprochenen offenen Fragen mit einem neuen Fahrzeugkonzept schlüssig zu beantworten,
können solche Fahrzeuge nicht nur in industrialisierten Ländern, sondern auch in Ländern der 3.WeIt eine enorme
Bedeutung bei der Bewältigung der Verkehrsprobleme der Zukunft erlangen und wesentlich zur Schonung der Resourcen
und zum Schutz der Erdatmosphäre beitragen.
Entscheidend für eine erfolgreiche Markteinführung ist, ob das Nutzen-/Kostenverhältnis, das bei allen bekannten
Entwicklungen mehr schlecht als recht ist, wesentlich verbessert werden kann.
Aufgabe der Erfindung war es, den Stand der Technik deutlich zu verbessern und ein umweltfreundliches
kompaktes Leichtfahrzeug mit einem bislang unbekannt hohen Nutzen/Kostenverhältnis zu entwickeln.
Speziell sollten wesentliche Fortschritte in folgenden Bereichen erzielt werden:
Nutzenseite:
1. Raumangebot und Transportkapazität (Nutzlast)
2. Insassensicherheit
3. Ergonomie und Komfort
4. Witterungsanpassung und Klimaregelung des Innenraums
5. Abschließbarkeit
6. Optimierung der Hilfsmotorisierung
Kostenseite:
7. Herstellungsaufwand der Karosserie
7. Herstellungsaufwand der Karosserie
8. Serviceaufwand
9. Energiebedarf
Zur Lösung dieser komplexen Aufgabe wird erfindungsgemäß
ein Fahrzeug gemäß dem Obergriff vorgeschlagen, das mit einer typischen Fahrzeuglänge von 2,2 - 2,5 m sehr kurz
ist, das mit einer typischen Breite von 1,2 - 1,3 m ausreichend breit für 2 nebeneinandersitzende Personen ist
und das mit einer typischen Höhe von 1,4 - 1,5 m etwa autohoch ist. Es wiegt mit Hilfsmotorisierung unter 100 kg
und läßt sich wie folgt kurz charakterisieren:
1. Es bietet zwei Personen nebeneinander Platz, besitzt zusätzlich einen wenigstens 300 1 großen Transportraum
hinter den Sitzen und kann eine Nutzlast vom 2 bis 3fachen des Leergewichtes transportieren.
2. Eine relativ hohe Sitzposition von mehr als 0,45 m über der Fahrbahn, zwei seitliche, als Längs- +
Seitenaufprallschutz wirkende, bis in den Bereich der Sitzfläche hochgezogene Seitenkästen, ein als
Überrollschutz dienender bis in Dachhöhe reichender Heckbügel und der Verzicht auf eine Lenksäule vor der
Brust des Fahrers zugunsten einer Steuereinrichtung in Fahrzeugmitte sorgen für verbesserte
Insassensicherheit.
3. Es besitzt zwischen den Vorderrädern eine oder zwei Tretvorrichtungen, deren Bewegungsmittelpunkt bzw. die
Tretachse etwa 0,1m unter der Höhe der Sitzfläche
1 &udigr;·
liegt und es besitzt eine in der Fahrzeugmitte griffgünstig gelegene Steuereinrichtung sowie
längsverstellbare, atmungsaktive Sitze.Fahrwerks- und
Antriebsteile sind in die schallgedämmten Seitenkästen verlagert.
4. Dach, Seitenscheibe, Windschutzscheibe und Heckscheibe
sind beweglich, d.h. abnehmbar, verschiebbar, faltbar oder umklappbar und erlauben ein offenes Fahren
(Cabrio).
Der Innenraum ist zusätzlich dreh einen großen regelbaren Lufteinlaß im Fahrzeugbug belüftbar.
5. Es ist rund um sicher abschließbar durch ein
neuartiges, weite Teile des Türrandes erfassendes Schließsystem.
&bgr;. Es besitzt eine angepaßte Hilfsmotorisierung, die
durch die Beschränkung ihrer Höchstgeschwindigkeit vorzugsweise nicht mehr als 30 km/h - und ihrer
Nennleistung - vorzugsweise unter 1 kW - den Fahrer ggf. auch den Beifahrer zur Tretarbeit motiviert d.h.
ihn nicht allzusehr dominiert.
7. Es ist durch herausnehmbare Fahrwerks-Antriebs-Module innerhalb der Seitenkästen optimal servicefreundlich.
8. Es besitzt eine Karosserie, deren Flächen höchstens um jeweils nur 1 Raumachse gewölbt sind, die vorzugsweise
aus Aluminiumlegierungen höherer Festigkeit besteht und die mit einfachen Techniken des Behälterbaus
hergestellt werden kann.
9. Es hat aufgrund seiner vier gefederten Hochdruckreifen
und seiner leichten Karosserie wenig Rollwiderstand. Seine Spur ist vorne wie hinten justierbar.Der
Energieverbrauch liegt unter 2 kWh/100 km.
Jeder dieser Punkte wird für sich als deutliche Verbesserung des Standes der Technik bezüglich der
erfindungsgemäßen Aufgabe, der Verbesserung der Nutzen-/Kosten-Relation,
angesehen. Eine gleichzeitige Erfüllung
aller Teilaufgaben ist zwar optimal, aber nicht zwingend notwendig.
Im Folgenden wird - anhand obiger Gliederung - auf die einzelnen Problemkreise kurz noch einmal eingegangen, die
diesbezügliche erfindungsgemäße Lösung dargestellt und die dadurch erreichbaren speziellen Vorteile aufgezeigt.
1 . Raumangebot und Transportkapazität
Um ein möglichst großes Substitutionspotential von Pkw zu erreichen, muß das Fahrzeug die meisten Transportfälle im
Nahverkehr bewältigen können. D.h. es muß ein bestimmtes Raumangebot und eine bestimmte Zuladung besitzen, und dies
in einer möglichst kompakten Bauform mit geringem Parkflächenbedarf.
1.1 Raumangebot:
Pkw sind im Schnitt mit nur 1,3 - 1,5 Personen besetzt.
Zwei- oder Mehrpersonenfahrten kommen jedoch noch relativ häufig vor und sind ja auch oft der Grund, statt dem
Fahrrad das Auto zu nehmen. Ein umweltfreundliches Leichtfahrzeug sollte den typischen Fall: ein Elternteil
mit 2-3 Kindern + Einkauf, bewältigen können, ebenso das Hinbringen und Abholen von erwachsenen Personen sowie den
Transport relativ sperriger Gegenstände wie z.B. Getränkekisten, Bilderrahmen, Fernseher etc.
Erfindungsgemäß hat das Fahrzeucf zwei Erwachsenen-Sitzplätze
nebeneinander, wobei der Beifahrersitz für spezielle Transportfälle entfernt werden kann, sowie einen
relativ großen, dachhohen, meist nicht extra abgetrennten Laderaum hinter den Sitzen mit einem Volumen von
wenigstens 0,3 m3 bis Dachunterkante, meistens sogar 0,5 0,7 m3, der zusätzlich durch eine große Heckklappe
zugänglich ist.
Dieser Laderaum ist auch zum sicheren Transport von 1-3 kleineren Kindern geeignet, die entweder quer oder längs
zur Fahrtrichtung auf Sitzboxen sitzen und mit Beckengurten gesichert sein können.
Eine Variante sieht vor, diesen Laderaum durch eine Verlängerung des Fahrzeuges auf 2,5 - 2,6 m so zu
vergrößern daß sogar zwei weitere Erwachsene oder wenigstens zwei größere Kinder darin Platz finden und z.B.
über eine Trethebelvorrichtung unter den Sitzen von Fahrer + Beifahrer mittreten können, oder daß für Transportzwecke
des Kleingewerbes oder innerbetrieblichen Werksverkehr ein über 900 1 großer Laderaum zur Verfügung steht.
Durch eine platzsparende Längslenker-Hinterachskonstruktion, die sich nur auf den Bereich der
Seitenkästen beschränkt, wird erreicht, daß der gesamte Fahrzeugboden durchgehend tief gelegt werden kann und auch
im Laderaumbereich nur etwa 0,15 - 0,2 m über der Fahrbahn liegt. Im Gegensatz dazu liegt ja der Laderaumboden von
Pkw oft mehr als 0,5 m über der Fahrbahn, bedingt durch die Fahrwerkskonstruktion, Tank, Auspuff ggf. Reserverad,
Daher wird trotz extrem kurzer Fahrzeuglänge ein erstaunlich hohes Laderaumvolumen erreicht.
Zum hohen Laderaumvolumen trägt auch die erfindungsgemäß
relativ weit vorne im Fahrzeug liegende, mit min. 0,45 m über der Fahrbahn für Fahrzeuge mit Muskelkraftantrieb
verleichsweise hohe und, durch das tiefe Tretlager, relativ aufrechte Sitzposition verbunden mit einer
Fahrzeughöhe von über 1,4 m bei. So entsteht auch unter den Sitzen ein nennenswertes Nutzvolumen.
Ferner wird ein Platzgewinn dadurch erzielt, daß der Seitenaufprallschutz nicht wie beim Auto in dicken Türen
integriert, sondern in die, hochgezogenen Türschwellen gleichenden, Seitenkästen verlagert ist, zudem durch ein
neuartiges Schließprinzip durch das voluminöse versteifende Türkonstruktionen überflüssig sind. So sind
sehr dünne Türen möglich, die größte Innenraumbreite beträgt daher 95 - 98 % der Fahrzeugbreite.
Ein hohes Raumangebot wird also erfindungsgemäß durch
folgende Maßnahmen realisiert:
großer, dachhoher Laderaum hinter den Sitzen
- bis in den Laderaum durchgehend tiefer Fahrzeugboden
- dünne Seitentüren/Seitenwände, ermöglicht durch ein neuartiges Schließprinzip und die Verlagerung des
Seitenaufprallschutzes in die Seitenkästen
eine Fahrzeughöhe von mehr als 1,4 m
- eine, durch ein deutlich tiefer als die Sitzfläche liegendes Tretlager ermöglichte, relativ aufrechte und
relativ hohe Sitzposition
- eine platzsparende Längslenker-Hinterachskonstruktion seitlich neben dem Laderaum
1.2 Transportkapazität (Nutzlast)
Um oben erwähnte Transportfälle bewältigen zu können, muß die Nutzlast deutlich über das bisher bei Fahrzeugen des
Oberbegriffs bekannte Maß hinausgehen.
Erfindungsgemäß hat das Fahrzeug daher vier, weitgehend
gleichmäßig belastete Räder und kann so einerseits ein Maximum an Zuladung gegenüber dreirädrigen oder sehr
ungleich belasteten vierrädrigen Konstruktionen bieten, andererseits kann so ein gleichmäßiger Reifenverschleiß
bei vier gleichbereiften Rädern erzielt werden.
Verschleiß setzt sich aus dem Produkt von Belastungshöhe und Belastungsdauer zusammen. Vom Gesichtspunkt des
Verschleißes ist von einer typischen Beladung und Rad-Lastverteilung auszugehen. Maximale Tragfähigkeit, d.h.
geringste Überlastungsgefahr wird jedoch bei annähernder Gleichbelastung an der Nutzlastgrenze erreicht. Da
normalerweise erst durch Beladen des Laderaums im Fahrzeugheck die volle Nutzlast erreicht wird, befindet
sich der Schwerpunkt bei voller Nutzlast weiter hinten als bei typischer Beladung.
Die Folge davon sind zwei unterschiedliche Optimalpositionen der Fahrzeugräder. Ein guter Kompromiß
auch hinsichtlich Bremsreaktion und Traktion wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß sich die Hinterachse
möglichst weit hinten und die Vorderachse sich etwa auf Höhe der Tretkurbelachse, bzw. der Mitte der
Longitudinalbewegung der Pedale befindet, vorzugsweise deutlich dahinter. Der Bezug auf die Tretkurbelachse ist
deshalb sinnvoll, weil ihre Lage weitgehend auch die Lage des Schwerpunktes der Hauptnutzlast (Fahrer + Beifahrer)
bestimmt. Dabei gilt der Zusammenhang: Je häufiger eine größere Nutzlast im Laderaum transportiert wird, desto
weiter vorne sollten sich die Treteinrichtungen befinden.
Ferner wird die mögliche Nutzlast dadurch erhöht, daß alle vier Räder wirksam gefedert sind, Belastungsspitzen also
gebrochen werden und Material und Transportgut geschont werden.
Mit diesen Maßnahmen kann z.B. bei der Verwendung von Hochdruck-Fahrradreifen eine Zuladung von 180 - 250 kg
erreicht werden.
Eine hohe Nutzlast wird also erfindungsgemäß erreicht
durch:
- vier Räder
- optimale Radposition
Federung
Federung
2 . Insassensicherheit
Die Insassensicherheit wurde bislang bei Fahrzeugen mit Muskelkraftantrieb sehr vernachlässigt, obwohl gerade dies
ein wichtiger Verkaufsargument ist. Natürlich wird bei
Leichtfahrzeugen kein dem Pkw entsprechender Insassenschutz erreichbar sein, sofern sie auf geringe
Geschwindigkeiten beschränkt sind, wird man an sie aber auch andere Maßstäbe anlegen. Dennoch gilt es einen im
Rahmen des möglichen maximalen Schutz bei Kollision oder Überschlag zu erreichen.
Bei der Kollision ist der Frontal- und Heckaufprall, also mehr oder minder in Fahrtrichtung, und der Seitenaufprall,
mehr oder minder quer zur Fahrtrichtung, zu unterscheiden. Letzterer gewinnt, verglichen mit den Verhältnissen beim
Pkw, bei langsamen Leichtfahrzeugen vermehrte Bedeutung, da falsches Überholen seltener vorkommt, die Fahrzeuge
90 deutlich schmaler sind und langsame Fahrzeuge einem Kollisionsgegner besser ausweichen können.
Vordere Autostoßstangen befinden sich meist innerhalb des Bereiches 0,4 - 0,55 m über der Fahrbahn. In diesem
Höhenbereich ist also bei Leichtfahrzeugen ein wirksamer Längs- und Seitenaufprallschutz vorzusehen. Letzterer ist
aus Platzgründen kaum in die Seitentüren integrierbar.
Die erfindungsgemäße Lösung sieht vor, daß dieser Längsund der Seitenaufprallschutz von zwei seitlichen,
multifunktionalen, für Längs- und Querbelastung ausgebildete, von Bug bis zum Heck durchgehende,
Seitenkästen übernommen wird, die bis mindestens 70 %, vorzugsweise 100 % der Radkastenhöhe hochgezogen sind und
wenigstens 70 %, vorzugsweise 100 % der Radkastenbreite in ihrem Mittelteil besitzen und die Radkästen integrieren (Hs
> 0,7HR; Bs > 0,7 BR) .
Diese multifunktionalen Seitenkästen sind ausgebildet als:
- Längsträger der selbsttragenden Karosserie
- als Längs- und Seitenaufprallschutz
- als Radkästen
- als Containment für Fahrwerks- und Antriebselemente
- als Teil der Fahrzeugaußenhaut
&Igr;&dgr;.*
- als Befestigungsbasis für die äußeren Tretlager, die
äußere Sitzaufhängung, den Heckbügel, den hinteren und vorderen Wannenabschluß, die Fronthaube und das
Fahrwerk
Zusätzlich können sie, sofern sie wenigstens im Mittelbereich einen geschlossenen Querschnitt aufweisen,
als Torsionsstabilisierung wirken.
Vorzugsweise sind sie im Mittelbereich untereinander durch wenigstens eine Quertraverse zur Versteifung verbunden.
Der Überrollschutz wird erfindungsgemäß durch einen Heckbügel übernommen, der den hinteren, oberen
Fahrzeugabschluß bildet, der die Hecktüre umrahmt, der von den Seitenkästen bis hinauf in Dachhöhe in den Kopfbereich
der Fahrer reicht und der selbst Teil der Fahrzeugaußenhaut ist und die obere Seitenwand des
Laderaums bildet. Er kann in seinem Inneren durch Metalloder Kohlefaser-Rohrprofile verstärkt sein. Auf ihm liegt
die Hinterkante des Daches bzw. bei einteiliger Fahrzeughaube deren Hinterkante auf. Er ist auch Teil des
Rahmens der Seitentüren.
Zusätzlich zu diesem■querverlaufenden Überrollschutz
können zwei Längs-Dachträger vorgesehen werden, die ausgehend von der Fronthaube, links und rechts neben
Windschutzscheibe und Dach bis zum Heckbügel verlaufen, mit dem sie entweder fest verbunden sind oder sofern die
Fronthaube zusammen mit Windschutzscheibe, Dach und vorderen Seitenwänden zum Ein- und Ausstieg hochgeklappt
wird, über eine ausreichende Verriegelung.
Die Sitzposition ist erfindungsgemäß relativ hoch, mindestens 0,45 m vorzugsweise mehr als 0,5 m über der
Fahrbahn. Das bewirkt, neben der besseren Verkehrsübersicht, auch ein Unterfahren des
Insassenschwerpunktes beim Seitenaufprall. D.h. der Insasse hat eine Ausweichmöglichkeit nach oben, er wird
nicht direkt getroffen (Fig. 40). Diese Ausweichbewegung
wird begünstigt durch eine entsprechend abgeschrägte oder abgerundete Gestaltung der inneren Seitenkastenoberkante
(Fig. 11).
Die sonst übliche Lenkeinrichtung vor der Brust des Fahrers wird erfindungsgemäß ersetzt durch eine
Einhandsteuerung in Fahrzeugmitte, so gibt es kein gefürchtetes Eindringen einer Lenksäule in den Innenraum,
gleichzeitig ist der Einstiegskomfort deutlich größer, die Armhaltung bequemer.
Das Fahrzeug ist auch aus Gründen der Sichtbarkeit für Fahrzeuge des Oberbegriffs unüblich hoch gebaut, und
erreicht mindestens die für Pkw übliche Dachhöhe. Es wird im Verkehr wesentlich besser wahrgenommen, als die häufig
vorgeschlagenen sehr flachen Tretfahrzeuge. Eine relativ steile Windschutzscheibe (ca. 45°) und ein
vorzugsweise über die Tretkurbel betätigter Scheibenwischer, sowie ein kleiner elektrischer oder über
die Tretkurbel angetriebener Ventilator sorgen für gute Sicht auch bei Nacht, Regen oder Frost.
Zusätzlich wird vorgeschlagen, daß die Karosserieteile im Fahrzeugbug, ggf. auch im Fahrzeugheck, insbesondere aber
die Seitenkästen eine Knautschinduzierung besitzen, die durch Sicken, oder aber durch zonenweise unterschiedliche
Materialsteifigkeit, z.B. durch zonenweises Weichglühen oder durch zonenweise verringerte Wandstärke hervorgerufen
wird.
Ferner wird durch die vier, ausgewogen belasteten Räder und durch die breite Spur von 85 - 90% der Fahrzeugbreite
ein sicheres Fahr und Bremsverhalten erzielt.
Der Insassenschutz wird erfindungsgemäß also durch folgende bei Fahrzeugen im Sinne des Oberbegriffs neue
Elemente realisiert:
- zwei seitliche, bei Längs- + Seitenaufprall schützende, durchgehende, voluminöse, hochgezogene
Seitenkästen
&igr;&dgr; .'
• ·
- einem in die Fahrzeugaußenhaut integrierten Heckbügel als Überrollschutz
- einem relativ hohen Fahrer- + Beifahrerschwerpunkt deutlich über den Angriffspunkt bei Seitenkollision
- eine Steuereinrichtung in Fahrzeugmitte zwischen den Fahrern
- eine gute Verkehrsübersicht durch relativ hohe und steile Sitzposition
- gute Sichtbarkeit durch autohohes Dach
- Knautschinduzierung maßgeblicher Karosserieteile durch Sicken oder zonenweise unterschiedliche
Materialsteifigkeit durch Weichglühen oder verringerte Wandstärke
- gute Nachtsicht bei geschlossener Kabine, Kälte und Niederschlagen durch eine relativ steile
Windschutzscheibe aus Sicherheitsglas, einen Scheibenwischer und einen Ventilator,
sicheres Fahr- und Bremsverhalten durch ein vierrädriges Fahrwerk mit breiter Spur.
3 . Ergonomie und Komfort
Muskelkraftfahrzeuge erwecken oft den Eindruck einer spartanischen, engen und unbequemen Sportlichkeit. Dies
ist ein wichtiges Hindernis bei einer breiten Markteinführung.
3.1 Tretergonomie
Die Erfindung sieht eine bequeme Sitz- und Tretposition vor, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sich das
Tretlager deutlich, etwa 0,1 m, unter dem Sitzflächenniveau befindet und der Lehnenwinkel zur
waagerechten etwa 65° beträgt. Dadurch kommen die Knie nicht ins Gesichtsfeld, die Blutzirkulation in den Beinen
ist gewährleistet, die Verkehrsübersicht ist gut, der
Unterleib jedoch nicht eingezwängt, die Atmung also nicht behindert.
Ferner sieht die Erfindung vor, anstelle von mittig gelagerten Fahrradtretkurbeln mehrfach gekröpfte, seitlich
gelagerte, voneinander unabhängige Tretkurbelwellen zu verwenden, die einen Abtrieb der Antriebsleistung an einem
ihrer Kurbelwellenenden ermöglichen. Der Kröpfwinkel beträgt vorzugsweise etwa 85°. Vorzugsweise wird der
Antriebsstrang vom Fahrzeuginnenraum in die Seitenkästen verlegt. Dazu durchsetzt das jeweils fahrzeugaußenseitig
gelegene Wellenende die Wand des Seitenkastens.Fahrer und Beifahrer treten vorzugsweise unabhängig voneinander. Sie
treiben jeweils das Rad auf ihrer Seite. Dies erübrigt ein Differential und ermöglicht ein Treten in der persönlich
bevorzugten Tretfrequenz.
Diese Ausführung der Antriebseinrichtung schafft Raumgewinn, ermöglicht die gute Fluchtung von
Treteinrichtung und Sitzen, erleichtert den Ein- und Ausstieg, reduziert die Gefahr des Anstoßens von Knöchel
und Unterschenkel an den Kurbelarmen sowie die Gefahr der Verletzung/Verschmutzung durch Teile des Antriebsstranges
und reduziert Antriebsgeräusche.
3 . 2 Bedienungsergonomie
Die Lenkeinrichtung bei Muskelkraftfahrzeugen befindet sich meist vor der Brust des Fahrers oder links und rechts
neben dem Fahrersitz in Form von zwei Steuerknüppeln. Ersteres bedingt eine unbequeme Armhaltung und die Gefahr
einer bei Kollision gegen die Brust des Fahrers dringenden Lenksäule, beide Arten behindern den Ein- und Ausstieg.
Die Erfindung sieht vor, zwischen den Sitzen, etwa auf Höhe mitte Oberschenkel eine Einhand-Steuerkurbel mit
annähernd senkrechter Drehachse zu installieren, deren Kurbelgriff sich nicht mitdreht, sondern von einem
halbsteifen Kabelbündel und/oder einer Führungsstange mehr
oder weniger deutlich in Längsausrichtung geführt wird, sodaß ein Verdrillen um die Hochachse nicht möglich ist.
Da bei einem muskelgetriebenen Fahrzeug Brems- und Kupplungspedale nicht möglich sind, sind wichtige
Bedienungseinrichtungen an der Lenkeinrichtung zusammenzufassen. Über den Steuergriff muß die
Bremsanlage, vorteilhaft auch die Blinkanlage und die Motorsteuerung mit den Fingern einer Hand bedienbar sein.
Ein Wegdrehen des Kurbelgriffes unter der Hand ist daher zuverlässig zu verhindern. Dies wird durch das relativ
steife nach vorne oder hinten strebende Kabelbündel und/oder durch eine Führungsstange erreicht.
Dabei sitzt der Kurbelgriff {Steuergriff), dessen Achse
vorzugsweise parallel zur Kurbelachse steht, ergonomisch leicht nach vorne geneigt und trägt verschiedene
Bedienelemente vorzugsweise im oberen Bereich, wo sie von Zeigefinger und Daumen betätigt werden können. Die Null-Lage
bei Geradeausfahrt des Kurbelgriffes ist vorteilhaft durch eine gesicherte Justiermöglichkeit nach
individuellen Bedürfnissen einstellbar.
Die Motorsteuerung erfolgt vorzugsweise durch eine Drucktaste, wie sie bei Hand-Bohrmaschinen Verwendung
findet.
Der Drehsinn der Lenkeinrichtung entspricht dem Drehsinn der Vorderräder und damit dem gesamten Fahrzeug.
Die Lenkbewegung der Steuerkurbel wird über ein Getriebe, vorzugsweise ein Seilzug-/Seiltrommelgetriebe, auf die
unter ihr verlaufende Spurstange übertragen.
Die Spurstange ist durch starke Kröpfung hinter dem Tretraum herumgeführt.
Vorzugsweise sitzt der Ansatzpunkt des Lenkgetriebes an der Spurstange auf einer mit der Lagerachse der Vorderrad-Längslenker
fluchtenden Linie, sodaß das Einfedern der Räder, keinen Einfluß auf die Lenkeinrichtung hat. Im
Bereich dieses Ansatzpunktes besitzt die Spurstange eine
2l
Höhenführung. Die Schaltwerksbedienung sitzt vorteilhaft am Seitenkasten oder an der außenseitigen Sitzvorderkante
und wird von der nichtsteuernden Hand bedient.
Die besonderen Vorteile der erfindungsgemäßen Steuerungs-
+ Bedienungseinrichtung sind:
- entspannte, ermüdungsfreie Arm- + Handhaltung
- geringere Verletzungsgefahr bei Kollision
- bequemerer Ein-/Ausstieg
Übereinstimmung des Drehsinns von Steuerung und Richtungsänderung des Fahrzeuges
- Benutzung auch vom Beifahrersitz aus möglich
- Platzgewinn
- feinfühliges Einhand-Lenken
3.3 Komfort
3.3.1 Federungskomfort
Bei Muskelgetriebenen Leichtfahrzeugen wird meist auf eine Federung verzichtet. Die Abfederung der Fahrbahnstöße
allein über die Reifen gelingt aber nur mit relativ geringem Reifeninnendruck, was zu hoher Rollreibung führt.
Sofern widerstandsarme Hochdruckreifen verwendet werden, wird ein starkes Schütteln und Rumpeln erduldet. Darunter
leiden die Insassen, das Transportgut und das Fahrzeugmaterial.
Die Erfindung sieht eine weich ansprechende, aber stark progressive Federung allen vier Rädern vor. Bevorzugte
Federelemente sind daher Luftfedern mit über ein Ventil einstellbarem Innendruck.
Die Fahrwerksaufhängung ist mit der Karosserie über stoß-
und körperschal!dämmende Elemente verbunden, vorzugsweise
in der Art, daß die Vorder- und Hinterrad-Längslenker durch ein Modulgehäuse oder -Käfig zusammengefaßt sind,
und dieses Modul innerhalb des Mittelteils der
Seitenkästen, deren Querschnitt es sich
anpaßt,ausschließlich in entsprechend dämpfenden Elementen
(Gummi, Filz etc.) gelagert ist.
Die Längslenker sind dabei gegenüber dem Modulgehäuse
nicht elastisch gelagert. Dies bringt den großen Vorteil, daß sich bei Kurvenfahrten die Abstützungskräfte der
beiden Längslenker gegenseitig kompensieren und eine unerwünschte Vorspurveränderung insbesondere beim
geschobenen vorderen Längslenker verhindert wird.
3.3.2 Sitzkomfort
Vielfach werden bei Muskelkraftfahrzeugen im Sinne des Oberbegriffs Sitzschalen aus Kunststoff, ggf. mit
Schaumstoffauflage eingesetzt.
Dies führt schon bei mäßiger Körperanstrengung nach einer gewissen Fahrzeit zum Naßschwitzen des Rückens.
Die Erfindung sieht Sitze vor, die mit einem
wasserdampfdurchlässigen, möglichst nicht saugenden Gewebe bespannt sind und sich der Körperform und Körperbewegung
weitgehend anpassen.
Dazu ist der das Gewebe aufspannende Sitzrahmen der Körperform angepaßt. Er wölbt sich im Lendenbereich
deutlich vor und ist oberhalb des Schulterbereiches als Kopfstütze ausgebildet (S-Form).
Bevorzugt sind die Lehnenrohre mit stoßminderndem Schaumstoff bezogen und ist die Neigung der Lehne
verstellbar.
3.3.3 Geräuschkomfort
Bei bekanntgewordenen vollverkleideten Fahrzeugen ist meist ein erheblicher Geräuschpegel festzustellen. Die
Karosserie wirkt als Schallverstärker, Ketten- und Schaltwerke rasseln, Fahrbahnunebenheiten rumpeln
Die Erfindung sieht vor, den Antriebsstrang und den Motor aus dem Fahrzeuginnenraum in die Seitenkästen zu
verlagern. Bewegliche Karosserieteile sind klapperfrei gelagert und an ihren Berührungsflächen mit
schalldämmenden Auflagen versehen.
Alle vier Räder sind feinansprechend gefedert. Das Fahrwerk ist vorzugsweise zu zwei Modulen zusammengefaßt,
die sich innerhalb der Seitenkästen befinden und in diesen 60 mit körperschalldämmenden Zwischenlagen gelagert sind.
Wesenliche Innenflächen des Fahrzeuges sind mit geräuschdämpfenden Oberflächen versehen, z.B. mit
Textilien.
4 . Wetteranpassung und Klimaregelung
Durch das Ziel, eine möglichst hohe Spitzengeschwindigkeit zu erreichen, werden üblicherweise zwar aerodynamisch sehr
günstige aber dadurch auch sehr flache Karosserieformen bevorzugt. Dies bringt zwangsläufig eine große
flachgeneigte Scheibenfläche mit sich. Unter der Priorität
der Aerodynamik wird auf die Öffnung größerer Karosserieabschnitte bei Hitze verzichtet.
Beides führt bei warmem Wetter rasch zu Hitzestau, das Treten wird unangenehm.
Andererseits gibt es eine Reihe von Fahrzeugen, die auf einen vollständigen Wetterschutz verzichten, bei
Schlechtwetter also kaum einsetzbar sind.
Menschen reagieren sehr empfindlich auf einen unausgeglichenen Wärmehaushalt. Je nachdem sind "Frieren"
oder "Schwitzen" die Folge. Beides kann von der Benutzung eines Fahrzeuges abhalten.
Erfindungsgemäß wird diesem Aspekt dadurch besondere
Rechnung getragen, daß Dach- und Seitenscheiben, aber vor allem auch die Windschutzscheibe mit wenigen Handgriffen
zu öffnen sind und daß zusätzlich zu diesem Cabrio-Effekt
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der Fahrzeuginnenraum durch eine großdimensionierte regelbare Lüftungsklappe im Fahrzeugbug belüftbar ist.
Zusätzlich ist eine Kühlung des Kopfbereiches durch vorzugsweise regelbare Einlasse der
Windschutzscheibenbelüftung vorgesehen.
Senktüren, die soweit schräg nach hinten unten gleiten oder schwenken, daß der Lenkeinschlag der Vorderräder
nicht behindert wird,(Fig. 16) erlauben ein noch offeneres Fahren im Sommer (wie Strandfahrzeuge).
Das Öffnen der Karossierieteile kann auf beliebige Arten geschehen (z.B. Schwenken, Klappen, Verschieben,
Versetzen).
Erfindungsgemäß ist vorzugsweise vorgesehen, das Dach
unter die Fronthaube einzuschieben, die Windschutzscheibe nach vorne auf die Fronthaube zu klappen, die
Seitenscheiben nach außen und die Hecktüre in ein oder zwei Teilen entweder nach oben oder nach unten zu klappen.
Dabei ist wesentlich, daß Größe und Form von Dach und Fronthaube sowie von Windschutzscheibe und Fronthaube so
aufeinander abgestimmt sind, daß das Dach platzsparend unter der Fronthaube unterzubringen ist, ohne im Beinraum
zu stören oder in den Innenraum hervorzustehen und daß die Windschutzscheibe nicht wesentlich über die
Fronthaubenfläche übersteht oder von ihr absteht.
Die Fronthaube ist also groß genug ausgeführt, um die Flächen von Windschutzscheibe und Dach, ggf. des geteilten
Daches zu beherbergen.
Als sehr preiswerte Variante wird vorgeschlagen, eine flache Windschutzscheibe aus Sicherheitsglas mit
trapezförmigem Zuschnitt zu verwenden und auf eine im entsprechenden Flächenteil ebenfalls flache Fronthaube zu
klappen.
Dabei sind die vorderen Dachpfosten mit der Scheibe vorzugsweise gelenkig verbunden - z.B. über ein
Gummiprofil - und bilden bei aufgerichteter Scheibe
gegenüber der Scheibenebene einen Winkel von ca. 40 - 50° nach schräg hinten, bei heruntergeklappter Scheibe nimmt
dieser Winkel negative Werte entsprechend der Haubenform an (z.B. -20°) .
Dadurch wird eine günstige Anpassung an die jeweiligen Strömungsverhältnisse erreicht, also ein Vorteil in
aerodynamischer Hinsicht. Daneben ist dies auch optisch und sicherheitstechnisch günstiger.
Alternativ zum Umklappen wird erfingungsgemäß vorgeschlagen, die Windschutzscheibe über ein in der Mitte
an der Scheibenunterkante befindliches Drehgelenk mit 2 Freiheitsgraden oder über ein Kugelgelenk um 180° zu
drehen und dann erst, also mit der Scheibenoberseite nach oben auf die Haube zu legen. Dies ermöglicht die
Verwendung von gekrümmten Windschutzscheiben, sofern ihre Wölbung in etwa der der Fronthaube entspricht. Die
Fixierung der aufrechten Scheibe erfolgt durch zusätzliche Fixierungspunkte am äußeren unteren Scheibeneck, wobei das
Kugelgelenk zur Fixierung mitverwendet werden kann.
Dichtprofile zwischen den einzelnen beweglichen Karosserieteilen sorgen in Verbindung mit ausreichender
Überlappung ggf. auch durch Regenrinnen für Regendichtigkeit und Klapperfreiheit.
An warmen, windstillen Tagen tritt das Phänomen auf, daß der Fahrer, solange er tritt und fährt, durch den
Fahrtwind ausreichend gekühlt wird, bei verkehrsbedingten Stops aber - z.B. an Ampeln - kommt er dann, obwohl er
nicht mehr tritt, schnell ins Schwitzen, da der Fahrtwind fehlt.
Daher schlägt die Erfindung vor, einen kleinen Ventilator, vorzugsweise in Fahrzeugmitte nahe
Windschutzscheibenunterkante und schwenkbar, zu installieren, der über eine Transmission mit Freilauf beim Rückwärtstritt in Bewegung gesetzt wird. Damit ist es schon mit sehr geringer Tretleistung - etwa 5 - 10 W -
Windschutzscheibenunterkante und schwenkbar, zu installieren, der über eine Transmission mit Freilauf beim Rückwärtstritt in Bewegung gesetzt wird. Damit ist es schon mit sehr geringer Tretleistung - etwa 5 - 10 W -
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möglich, einen angenehmen kühlenden Luftstrom zu erzeugen. Daneben kann er auch dazu dienen, an Wintertagen bei
solchen Stops, bei denen ja die fahrtwindbetriebene Scheibenbelüftung pausiert, die Innenseite der
Windschutzscheibe beschlagfrei zu halten. Alternativ dazu kann der Ventilator elektrisch betrieben sein.
Mit seiner großen Anpassungsfähigkeit an die unterschiedlichsten Wetterbedingungen setzt das
erfindungsgemäße Fahrzeug neue Maßstäbe bei muskelkraftgetriebenen Leichtfahrzeugen. Somit ist ein
angenehmes Innenraumklima bei naihezu jeder Witterung
gewährleistet. Im Winter ist, bei geschlossener Kabine und weitgehend geschlossenen Belüftungsklappen, durch die
Möglichkeit der ja Wärme produzierenden Tretarbeit ein rascheres "Warmfahren" möglich als beim - nicht
standgeheizten - Pkw. Andererseits ist im Sommer, beim Parken auf sonnenbeschienenen Plätzen eine sehr rasche und
wirksame Kühlung durch weitgehendes Öffnen der Karosserie möglich.
5 . Abschließbarkeit
Die Frage der Abschließbarkeit der Karosserie ist im täglichen Gebrauch von nicht zu unterschätzender
Bedeutung. Bei Leichtfahrzeugen, die entsprechend dünnwandig sind, ist zwar kein dem Auto vergleichbarer
Schutz gegen unbefugtes Öffnen möglich, dennoch ist es wichtig, nicht zuletzt aus versicherungsrechtlichen
Gründen, wenigstens einen solchen Grad an Schutz zu erreichen, daß der Einbruch in das Fahrzeug einer gewissen
kriminellen Energie bedarf.
Ein solcher Schutz konnte bei Muskelkraftfahrzeugen bislang nicht realisiert werden. Insbesondere deshalb
nicht, weil der Einstieg in die Fahrzeugkabine durch bewegliche , meist nur an zwei Scharnierpunkten
angeschlagene Karosserieteile erfolgte, die allenfalls
über einen 3. Punkt verriegelt werden konnten (Zimmertürprinzip).Ein Öffnen durch Aufbiegen war leicht
möglich.
Demgegenüber schlägt die Erfindung ein neues Schließprinzip vor, das auch bei wenig verwindungssteifen,
flächenhaften und leicht gebauten Teilen sicher schließt.
Dazu werden die Teile am gesamten, wenigstens aber am überwiegenden Teil ihres Randes, abschnittsweise oder an
zahlreichen Punkten, miteinander form- oder kraftschlüssig verbunden. Dies geschieht entweder durch Hinter-, Ein-
oder Übergriff nach dem Hakenprinzip und/oder durch in ihrer Form veränderbare, durch Gasdruck oder
kabelzugbetätigte Schließprofile die den Rand des zu verschließenden Teiles kraft- und/oder auch formschlüssig
festhalten.
Bei der formschlüssigen Variante: ohne solche Schließprofile erfolgt die eigentliche
Verriegelungsbewegung durch das Teil, z.B. die Türe/Haube, selbst und annähernd in der Ebene seiner Fläche.
Dabei erfolgt das Verriegeln vorzugsweise auf Zug, d.h.
durch eine Zugbeanspruchung der Fläche. Dazu umgreifen die Ränder des Teiles den karosserieseitigen hakenförmigen
Teil des Schließmechanismus von außen. Die zum Verriegeln nötige Kraft und die eigentliche Verriegelungsbewegung
wird durch einen abschließbaren Mechanismus erzeugt, z.B. nach dem Exzenter-, Kniehebel- oder Gleitkeilprinzip.
Dieser Mechanismus kann die Zugkraft in die Fläche entweder punktuell oder aber über einen größeren Abschnitt
an einer, dem oben angesprochenen hakenförmigen Rand gegenüberliegender Seite erzeugt werden.
Vorteilhaft ist es, wenn das Prinzip des Einhakens an allen wesentlichen Seiten des Teiles angewendet wird. Dazu
ist entweder der Hakenrand des Teiles oder der karosserieseitige Hakenrand wenigstens an einer Seite quer
zum Randverlauf um einen gewissen Weg beweglich. D.h.
entweder weitet sich der rahmenseitige Rand beim Schließen oder aber die Fläche selbst kontrahiert.
Bei Seitentüren mit Seitenscheiben wird vorzugsweise vorgesehen, daß diese kontrahierende Verriegelungsbewegung
zwischen Seitenscheibe und restlicher Türfläche erfolgt. Dazu ist folgende spezielle Formgebung von Türe und
Seitenscheibe notwendig: Wenigstens der größte Teil des Scheiben- bzw. Türrandes verläuft zur Richtung der
Kontraktionsbewegung ausreichend schräg oder senkrecht dazu. Um mit geringen Kontraktionswegen auskommen zu
können, betragen die Winkel der Randlinie zur Kontraktionsrichtung vorzugsweise mehr als +20° bzw. -20°
(Bild x). Um bei Kontraktion zu schließen, muß sich die Seitenscheibe nach oben hin verjüngen, die Türfläche nach
unten hin. Kleinere Randabschnitte können zur freieren Formgestaltung davon ausgenommen sein. Durch eine solche
Türkontraktion ist es möglich gleichzeitig auch die beiden anderen beweglichen Karosserieteile, die Windschutzscheibe
und das Dach sicher zu verriegeln.
Bei Fahrzeugen mit einteilig zu öffnender Einstiegshaube ist obiges Schließprinzip ebenfalls anwendbar, wenn das
oben gesagte bezüglich Verriegelungsbewegung und Richtung des Haubenrandes berücksichtigt wird.
Annähernd parallele oder nicht ausreichend zueinander gewinkelte Türränder können auch über ein Haken-Lochsystem
mit einer Vielzahl von Eingriffspunkten verschlossen
werden. Dabei ist die Anzahl und damit der Abstand der Verriegelungspunkte auf die Flexibilität des zu
verriegelnden Teiles abgestimmt. Dieses Verfahren kommt vorzugsweise bei der Heckklappe zur Anwendung. Günstig ist
auch hier eine solche Einleitung der Verriegelungskraft, daß die Fläche auf Zug beansprucht wird.
Alternativ zu diesem randumfassendem Einhaken schlägt die Erfindung vor, spezielle Schließprofile aus elastischem,
Material zu verwenden, die durch gasdruck - oder kabelzug
- induzierte Formveränderung ihres Querschnittes, den Rand der zu verriegelnden Teile kraft - oder auch formschlüssig
- festzuhalten bzw. freizugeben vermögen. Eine separate Schließbewegung parallel zur Flächenebene ist hierbei
nicht notwendig. Die Formgebung der Teile kann nach Belieben erfolgen. Vorzugsweise werden die
gasdruckbetätigten Schließprofile zum Schutz vor Verletzungen und Undichtigkeiten verdeckt, also von außen
nicht zugänglich angeordnet und zusätzlich so, daß sie die Fläche des Teiles durch die Schließkraft unter allseitigen
Zug setzen. Der Rand der Teile erfaßt also die Schließprofile von außen. Solch ein pneumatisches System
kann seine Energie aus einem kleinen Druckbehälter schöpfen und durch ein schlüsselbetätigtes Ventil zentral
gesteuert werden.
Kabelzugbetätigte Schließprofile verändern ihren Querschnitt z.B. dadurch, daß der Kabelzug im Zickzack im
Gummimaterial eingelegt ist. Unter Zug versucht er sich zu strecken, wobei er das Schließprofil zickzack-förraig
verformt und zwischen den Teilen verspannt. Es können auch härtere Klemmstücke quasi liegend in das Schließprofil
eingegossen sein, die durch den Kabelzug, ggf. im Zusammenwirken mit einem entgegengesetzt wirkenden zweiten
Kabelzug, verdeht oder aufgerichtet werden und so die wirksame Breite der Schließprofile vergrößern.
Auf diese Arten ist der Einstieg an weiten Teilen des Randes sicher verriegelt, ein Einbruch trotz leichtester
Bauweise erschwert.
.5&ogr;
6 . Angepaßte Hilfsmotorisierung
Menschen können auf ebener Stecke enorme Lasten bewegen, sofern der Rollwiderstandsbeiwert gering ist. Ein
Rikschafahrer bewegt tagtäglich ein Gesamtgewicht von kg und mehr über eine relativ weite Tagesfahrstrecke und
das ohne Gangschaltung und ohne Hochdruckreifen.
Rikschafahrer besitzen allerdings eine sehr gute Kondition und es gibt für sie in der Regel keine Möglichkeit der
Hilfsmotorisierung.
In industrialisierten Ländern sind die Menschen gewohnt, Motoren in vielfacher Weise zu benutzen und sich ihr Leben
durch Motorisierung zu erleichtern.
Das Substitutionspotential - bezüglich Autos - wächst bei mehrsitzigen, vollverkleideten Fahrzeugen ganz enorm, wenn
eine Hilfsmotorisierung eingesetzt wird.
Entscheidend ist dabei, wie gut diese Motorisierung in
ihrer Leistung und Höchstgeschwindigkeit den Bedürfnissen der Benutzer, den topographischen Einsatzbedingungen und
dem Verkehrsumfeld angepaßt ist. Sowohl Untermotorisierung, als auch Übermotorisierung wirken sich
demotivierend auf die Tretbereitschaft der Benutzer aus. Dem Fahrer muß auch bei Alleinfahrt jederzeit das Gefühl
vermittelt werden, daß sein Treten Sinn macht und sein Leistungswille belohnt wird. Dazu darf das Verhältnis von
Motorkraft zu Muskelkraft eine bestimmte Größenordnung nicht übersteigen.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Verhältnis von Nennabgabeleistung des Elektromotors, bzw.
die Leistung bei 30 % der Drehzahl bei Höchstleistung bei Verbrennungs-Explosionsmotoren bzw. 50 % der
Höchstleistungsdrehzahl bei Motoren mit äußerer Verbrennung (Dampf-, Stirlingsmaschine), - zu zulässigem
Gesamtgewicht des Fahrzeuges zwischen 2 W/kg und 3 W/kg liegt. Zum Vergleich: Radfahrer haben einen Wert von ca.
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W/kg, Autos einen von 15 - 30 W/kg, Lkw einen von 5-10 W/kg.
Damit werden bei mittlerer Beladung an 5 %-Steigungen bei 100 W-Tretleistung ca. 23 - 28 km/h erreicht. Zum
Vergleich: Radfahrer erreichen bei der doppelten Tretleistung an solchen Steigungen aber ohne Gepäck nur
etwa 16 km/h.
Mittreten erhöht die Fahrgeschwindigkeit noch spürbar und zwar bei nur einer tretenden Person um ca. 10 %, bei zwei
tretenden Personen um ca. 20 %.
Vorzugsweise wird bei Elektromotorisierung auch der Energieinhalt der Batterien auf etwa den typischen
Tagesenergiebedarf plus einer Reservemarge beschränkt. Als Tankstelle kann ja jede Steckdose benutzt werden, es macht
also keinen Sinn durch überdimensionierte Batterien überflüssiges Mehrgewicht herumzuschleppen. Mehrgewicht
wirkt demotivierend und energiezehrend.
Erfindungsgemäß wird ein außergewöhnlicher Energiemehrbedarf durch Zwischenladen, z.B. an der
Arbeitsstätte oder über Mittag oder aber durch den Einsatz eines weiteren Batteriemoduls, gedeckt.
Das regelmäßige Nachladen über Nacht schützt auch weitgehend vor einem Vergessen dieses Nachladens. Ebenso
bleibt der Energieverbrauch so stetig im Bewußtsein und tritt nicht nur sporadisch auf wie beim Betanken eines
Autos. Dies kann zu anderem Verkehrsverhalten führen.
Ein Energieinhalt pro Modul von 0,35 kwh dürfte meistens den Tagesbedarf im Nahbereich (städtisch Nahverkehr)
decken können. Dies entspricht einer Reichweite von etwa 15 - 20 km.
Mit Zwischenladen oder durch ein Zusatzbatteriemodul sind 25 - 40 km erreichbar.
Zur weiteren Optimierung der Leistungsmotivation und für Trainingszwecke sieht die Erfindung vor, die aktuelle
Tretleistung von Fahrer ggf. auch Beifahrer sowie
•52..*
gleichzeitig die aktuelle Motorleistung auf einem Display anzuzeigen.
Dazu wird die Tretleistung über eine permanente Drehmoment-/Drehzahl-Erfassung, die Motorleistung über
eine Motorstrom-/Drehzahlerfassung elektronisch berechnet.
Die Darstellung der Meßergebnisse auf dem Display erfolgt vorzugsweise mit einem Blockdiagramm, bei dem eine breite
Säule die gesamte gerade erzeugte Leistung anzeigt und der durch Treten erzeugte Anteil optisch unterscheidbar darin
durch eine weitere Säule eingeschrieben wird (Fig. 36). Der Rest der Hintergrundsäule ist der Betrag der
Motorleistung.
Wird auch die Leistung des Beifahrers erfaßt, wird die Säule für die Tretleistung wiederum optisch gut
unterscheidbar unterteilt, allerdings diesmal senkrecht, sodaß die unterschiedliche Breite der Streifen, dem
jeweiligen Verhältnis der Tretleistungen entspricht.
Zusätzlich wird die Leistung zahlenmäßig angegeben.
Eine solche Leistungsanzeige fördert "sportliches Fahren" im wahren Sinn des Wortes.
Der so angepaßte Hilfsantrieb wirkt mit dem Muskelkraftantrieb synergetisch zusammen und führt zu
minimalen Fremdenergiebedarf, sowie einem hohen Trainings- + Fitneß-Effekt für die Benutzer. Ein Energieverbrauch von
deutlich unter 2 kwh auf 100 km ist in der Regel ohne weiteres erreichbar (entsprechend unter 0,7 1 Benzin).
Den Benutzern steht das Maß ihres körperlichen Einsatzes grundsätzlich frei, das so ausgestattete Fahrzeug wirkt
aber ausgesprochen motivierend, mitzutreten.
7 . Herstellungsaufwand
Ein hoher Herstellungsaufwand, insbesondere der Karosserie, meist verursacht druch teure Werkzeuge, teure
Werkstoffe und teure Formgebungsverfahren behindert oder
verhindert sogar eine erfolgreiche Markteinführung bei neuartigen Fahrzeugkonzepten. Teure Werkzeuge
rechtfertigen sich erst bei hohen Stückzahlen. Diese werden anfangs vom Markt her nicht erreichbar sein.
Genausoweinig ist es, sinnvoll, sich schon in der Anfangsphase der Fahrzeugevolution durch den Zwang zur
Werkzeugamortisation zeitlich zu lange auf eine bestimmte Form festzulegen.
Ganz entscheidend für die Startphase ist es deshalb, ob es gelingt, eine Fahrzeugvariante zu entwickeln, die zwar
alle wesentlichen Merkmale des neuen Konzeptes besitzt, aber durch die Art ihrer Formgebung, ihrer
Herstellungstechnik und des verwendeten Materials auf vorhandene Kapazitäten und bewährte Methoden des Behälter-
+ Maschinenbaus zurückgreifen kann und deshalb eine preisgünstige Herstellung schon bei relativ kleinen
Stückzahlen erlaubt, gleichzeitig aber auch ästhetische Qualitäten besitzt.
Daneben spielt auch eine möglichst gute Recyclierbarkeit eine große Rolle, auf die von Seiten des
Erstkundenkreises, der sich ja aus ökologisch überdruchschnittlieh,engagierten Menschen zusammensetzt,
besonderen Wert gelegt wird.
Die Erfindung sieht deshalb, mindestens für die Phase der Markteinfühung, eine Fahrzeugkonstruktion mit folgenden
Merkmalen vor:
Die selbsttragende Karosserie besteht im wesentlichen aus plattenförmigen Halbzeugen, vorzugsweise Leichtmetall-Blechen.
Sie setzt sich aus folgenden Baugruppen zusammen, die sich ihrerseits wieder aus mehreren Teilen
zusammensetzen können.
1. Bodenwanne mit Seitenkästen
2. Fronthaube
3. Heckbügel
4. bewegliche Teile: Dach, Windschutzscheibe, Türen mit Seitenscheiben, Heckklappe bzw. Heckscheibe
Die Formgebung der Teile erfolgt erfindungsgemäß mit den Techniken des einfachen Behälterbaus durch Zuschneiden
oder Stanzen, Kanten und Biegen, Verbinden, ggf. auch Bördeln und Sickieren. Eine Formgebung in teuren
großvolumigen TiefZiehpressen ist nicht notwendig. Im Gegensatz zum Automobilbau besteht der wesentliche
Flächenanteil der Karosserie also aus ebenen bzw. aus jeweils nur um eine Raumachse gekanteten oder gewölbten
Flächen.
Der Flächeninhalt eines Bauteiles wird durch die Formgebung praktisch nicht vergrößert, wie dies beim
Tiefziehen zwangsläufig der Fall ist. Dadurch ist es auch möglich, relativ harte, durch Walzen kaltverfestigte
Bleche zu verwenden, was zu höherer Festigkeit bzw. Gewichtseinsparung führt.
Eine Aufteilung in Baugruppen und deren Unterteilung in weitere Bauteile ermöglicht es, je nach statischer
Beanspruchung unterschiedliche Materialien bzw. Blechstärken einzusetzen, was zu Gewichtseinsparung führt,
Die Erfindung schlägt für die einzelnen Baugruppen folgende Formgebung vor:
7.1 Bodenwanne und Seitenkästen
Die Bodenwanne besteht aus dem vorzugsweise durch längsverlaufende Sicken oder durch eine Reihe von
wechselsinnigen, wellblechartigen Kantungen versteiftem, Bodenblech, sowie dem vorderen und dem hinteren
Wannenabschluß. Diese Wannenabschlüsse müssen bei einer längsverlaufenden Versteifung durch Kantungen als
Einzelteile gefertigt und mit Boden und Seitenkästen verbunden werden.
Nach dem Zuschnitt -. z.B. CNC-Stanzen - erfolgt das Kanten bzw. Biegen um folgende Biegelinien mit folgenden
Biegewinkeln (Fig. 11):
L1 und L1. am seitlichen Rand der Bodenfläche mit einem
Biegewinkel von jeweils etwci 90° nach oben
- L2 und L2. sowie L3, L3. als die oberen inneren Kanten
der Seitenkästen, um je etwa 40 - 50° nach außen, wobei für die Biegewinkel gilt; L2 + L3 = L2. + L3. = ca. 90°.
- L4 und L4. als der oberen äußeren Kante der Seitenkästen
um jeweils ca 90° nach unten.
Zur Herstellung von, bis auf die Radausschnitte, geschlossenen Seitenkästen sind folgende Biegungen
zusätzlich notwendig (nach L4 + L4.):
- L5 und L5. als der äußeren unteren sowie L6 und L6. als
der inneren unteren Kante der Seitenkästen um je etwa 35 - 55° nach innen, wobei für die Biegewinkelsumme
gilt: L5 + L6 = L5. + L6, = ca. 90° bei waagerechtem
Anschlag am Fahrzeugboden.
Dabei können L2 + L3 bzw. L2. + L3., aber auch L5 + L6 bzw. L5.
+ L6. jeweils zu einer einzigen etwa 90° betragenden Kantung, vorzugsweise mit größerem Biegeradius,
zusammengefaßt werden.
Die Fläche zwischen L5 und L6>
sowie diejenigen zwischen L5. und L6. ist vorzugsweise für sich separat hergestellt und
mit dem restlichen Teil leicht lösbar, z.B. durch Schrauben, verbunden. Damit ist der Raum zwischen den
Radkasten von seitlich unten zugänglich und kann oben erwähnte Fahrwerks-/Antriebs-Module aufnehmen. Möglich ist
auch, daß diese Fläche Teil dieses Moduls ist. Wichtig ist eine ausreichend kraftübertragende Verbindung von der
Seitenkastenaußenflache zum Fahrzeugboden, also zwischen L5/L5, und Lj/Lj. entweder über obenerwähnte herausnehmbare
Fläche oder durch das Modul selbst. Dadurch erhalten die Seitenkästen eine gewisse Torsionssteifigkeit.
Der vordere Wannenabschluß wird entweder separat hergestellt oder er ist um eine querverlaufende Biegelinie
vorzugsweise schräg, z.B. 30°, bis auf etwa die Höhe der Kante L5/L5. hochgebogen und über Laschen oder
Verbindungsprofile mit der inneren senkrechten Wandfläche der Seitenflächen verbunden.
Mit einer weiteren Kantung, um ca. 90° nach oben-innen kann auch das Luftleitblech erstellt werden.
Der hintere Wannenabschluß wird entweder separat hergestellt oder in einer, vorzugsweise zwei Kantungen von
zusammen ca. 90° nach oben errichtet. Er ist seitlich sowohl mit den äußeren, als auch mit den inneren und
oberen Seitenkastenflachen verbunden.
Sein Oberrand ist zur Versteifung nochmals wenigstens zweimal nach innen und nach unten umgekantet oder mit
einem Profilrohr versteift.
Die Seitenkästen sind vorzugsweise untereinander im Bereich der Fahrersitze durch ein horizontales Blechstück
oder durch Kreuzstreben, die an der Kantung L2 und L2.
ansetzen, gegen lingitudinales Verschieben bei Torsion gesichert.
Vorzugsweise sind die Seitenkästen im Bereich der vorderen Radausschnitte durch eine Einlage bzw. ein Randprofil
verstärkt. Die hineren Radausschnitte sind vorzugsweise unvollständig und beginnen erst unterhalb L5 und L5. .
Längsverlaufende Bodenversteifungen wie Sicken oder Mehrfachkantungen sind so angeordnet, daß sie sich
unterhalb der Pedale und damit der Fersen von Fahrer und Beifahrer nach unten auswölben (Fig. 5) und so Platz
sparen.
Die Biegeradien betragen vorzugsweise zwischen 15 und mm.
7.2 Fronthaube
Die Fronthaube besteht aus folgenden Teilflächen: - der schrägen Hauptfläche mit den beiden Schrägflächen
und Seitenflächen
- der senkrechten Fronfläche mit den vorderen Abschlüssen der Seitenkästen
den beiden unteren Schrägflächen, sofern diese nicht
aus dem vorderen Wannenabschluß erzeugt werden. Sind diese Teilflächen im wesentlichen eben, können sie
durch Biegungen/Kantungen aus einem einzigen Zuschnitt erzeugt werden, also aus einem einzigen Teil bestehen.
Wenn sie im wesentlichen gewölbt sind, ist es notwendig, sie aus wenigstens drei Zuschnitten zu erzeugen und
entlang ihrer Stoßlinien miteinsinder über Laschen oder
Profile zu verbinden.
Vorzugsweise wird vorgeschlagen, diese Teilflächen im wesentlichen flach auszuführen und aus einem Zuschnitt zu
erzeugen. So sind nur die zwei kurzen Stoßlinien zwischen der Frontfläche und den vorderen Abschlüssen der
Seitenkästen zu verbinden, wobei diese Abschlüsse zur Frontfläche schräg (zwischen 30 - 60°) angeordert sind.
Es ist erfindungsgemäß unerheblich ob die einzelnen Teilflächen bestimmten Baugruppen sowie oben beschrieben
zugeordnet werden.
Sie können, wenn dies herstellungstechnisch sinnvoll ist, auch der benachbarten Baugruppe zugeordnet werden.
Die Scheinwerfer und der Lufteinlaß sind in der Frontfläche untergebracht.
Die Fronthaube ist zum Ein-/Ausstieg entweder als Ganzes um zwei Gelenke am unteren Ende der unteren Schrägflächen
nach vorne oben klappbar - wobei es sich dann als Vorteil erweist, wenigstens einen Teil des vorderen
60 Wannenabschlusses mitklappen zu lassen und diesen mit den unteren Schrägflächen zu verbinden - oder aber sie ist
fest mit den Seitenkästen und der Bodenwanne verbunden. Der Ein-/Ausstieg erfolgt dann durch zwei seitliche Türen.
Am Rand zu diesen Türen hin sind die Seitenflächen zur
65 Versteifung und zum Schutz vor Verletzungen wenigstens einmal nach innen gekantet oder gebördelt, oder mit einem
Profil versehen, das gleichzeitig zur Türverriegelung dienen kann.
Die Oberkante der Fronthaube ist ebenfalls, vorzugsweise nach oben, umgekantet oder gebördelt und mit einem
Aufprallschutz versehen, der gleichzeitig als Teil der Luftführungsflache der Scheibenbelüftung dient.
Oben an der Fronthaube ist die Windschutzscheibe samt vorderen Dachpfosten, vorzugsweise gelenkig, befestigt.
Die Biegeradien der Kantungen betragen vorzugsweise zwischen 30 und 60 mm.
7.3
Heckbügel
Er wird durch zwei Biegungen um ca. 70° in ein Dach-Mittelteil und zwei Seitenteile, die sich von ihrer Basis
zum Mittelteil hin deutlich verjüngen, unterteilt. Diese werden vorzugsweise wiederum durch je eine Biegung um ca.
15° in ein oberes und ein unteres Seitenteil unterteilt. Die Mittellinie der unteren Teilfläche weist vorzugsweise
leicht schräg nach hinten und die der oberen Teilfläche vorzugsweise deutlich schräg nach vorne. Der gesamte Rand
des Heckbügels ist wenigstens einmal, vorzugsweise zwei- oder dreimal nach innen gekantet, so daß sich ein halb
offenes oder geschlossenes Kastenprofil ergibt, das versteifend und schützend wirkt. Offene Kanten sind
umgebördelt oder mit einem Schutzprofil versehen. Die Knickstellen sind mit Blechlaschen überbrückt.
Der Heckbügel kann zusätzlich durch ein Metallprofil oder -Rohr verstärkt sein.
Der hintere Rand des Heckbügels bildet gleichzeitig den Rahmen der Hecktüre.
Der Heckbügel ist an der Oberseite der Seitenkästen vorzugsweise durch umgekantete Laschen und Verschraubungen
befestigt.
Am Rand zum Seitenfenster und zur Türfläche Heckklappe hin trägt er ein regenrinnenähnliches, u-förmiges Profil, in
das diese Teile beim Schließen eingreifen können.
7.4 Bewegliche Teile
7.4.1 Dach
7.4.1 Dach
Das Dach ist in sich vorzugsweise eben, an seinen Rändern jedoch in schmalen Streifen nach unten gekantet. Diese
Kantung verleiht eine gewisse Steifigkeit und leitet in den Winkel der Windschutzscheibe und der Seitenscheiben
über.
Zusätzlich kann das Dach durch Längssicken, Kantungen oder Profile versteift sein.
Es liegt mit seiner Hinterkante in einer quer verlaufenden Regenrinne am vorderen oberen Rand des Heckbügels auf und
ist durch zwei oder mehrere hakenförmige Fortsätze, die unter den Heckbügel greifen, am Abheben nach oben
gehindert, solange seine Vorderkante nicht angehoben wird. Die Vorderkante des Daches überlappt die Windschutzscheibe
ausreichend und ist mit ihr bzw. den beiden vorderen Dachpfosten über zwei Schnellverrieglungen verbunden.
Nach dem Lösen dieser Schnellverriegelungen ist das Dach durch nach -Oben-hinten-Klappen abnehmbar und kann unter
die Fronthaube eingeschoben werden.
Die Seitenkante des Daches wird durch eine nach oben offene Regenrinne gebildet, in die die Seitenscheiben beim
Schließvorgang eingreifen können, Diese Regenrinne wird vorzugsweise aus dem Dachteil selbst durch Hochkanten um
ca. 120° erstellt.
Bei der Fahrzeugvariante mit zwei festen Längs-Dachträgern liegt das Dach auch auf diesen auf. Es überlappt sie und
.MO.
liegt mit seinen Seitenkanten in ebensolchen Regenrinnen
am inneren Rand der Längs-Dachträger. Dabei kann das Dach auch mehrteilig, faltbar oder textil sein.
7.4.2 Windschutzscheibe
Die Windschutzscheibe besteht aus einer flachen - und damit preiswerteren - trapezförmigen Scheibe aus
Sicherheitsglas. Sie ist mit der Fronthaube über mehrere fluchtende Gelenke verbunden. Dabei befindet sich ihre
Unterkante etwa 2 cm über der Fronthauben-Fläche und bildet mit dieser einen Spalt, der als Lufteinlaß der
Scheibenbelüftung dient.
An den seitlichen Rändern sind die vorderen Dachpfosten mit einem Gummi-Textilstreifen gelenkig an der
Windschutzscheibe befestigt.
Diese Dachpfosten sind aus gekantetem Blech hergestellt. Ihr türseitiger Rand ist nach oben-vorne zu einer
Regenrinne hochgekantet.
Sie sind an der Basis durch ein Halteblech verstärkt und werden an dieser Basis nach dem Aufrichten der
Windschutzscheibe durch einen Schnellverschluß am außenseitigen Eckpunkt fixiert.
7.4.3 Türen mit Seitenscheiben
Die Türflächen sind in sich eben und haben die Form eines unregelmäßigen Fünfeckes. Ihre Ränder sind jedoch
umgekantet.
Der hintere, der untere und der vordere untere Rand sind um ca. 160° nach innen gekantet und greifen beim
Schließvorgang in entsprechende Profile an der Karosserie ein.
Der kurze Abschnitt der vorderen Ränder, der schräg nach hinten oben verläuft nimmt nicht an der Verriegelung teil
und ist nur um 90° nach innen gekantet.
Der Rand zur Seitenscheibe hin wird umschlossen von einem, an der Seitenscheibe über einen Gummi-Textil-Streifen
gelenkig befestigten, Schließblech. Dieses ist durch einen Exzentermechanismus gegenüber der Türfläche
höhenverschieblich. Die Türfläche und die Seitenscheibe können um einige cm aufeinander zu oder voneinander weg
bewegt werden. Die Kontraktion bewirkt das Verriegeln, die Expansion das Entriegeln.
Die fünfeckigen Seitenscheiben bestehen aus vorzugsweise kratzfest beschichtetem Polycarbonat, sind in sich eben
und an ihrem vorderen, oberen und hinteren Rand um 160° nach innen gekantet. Der kurze untere Abschnitt des
hinteren Randes ist nur um 90° nach innen gekantet.
Alternativ dazu ist die Scheibe selbst ungekantet, aber an ihren Rändern mit einem entsprechend geformten
Metallprofil versehen.
7.4.4 Heckklappe
Die Heckklappe besteht aus Polycarbonat und ist zweiteilig. Das obere trapezförmige Teil ist an seinen
seitlichen und oberen Rändern um ca. 160° nach innen umgekantet, vorzugsweise aber mit einem entsprechenden
Metallprofil versehen. Es ist mit dem unteren, rechteckigen Teil über einen Gummi-Textil-Streifen
gelenkig verbunden. Die seitlichen Ränder dieses unteren Teiles sind mit einem versteifenden Metallprofil versehen,
das mit jeweils zwei oder mehr nach unten gerichteten Haken in entsprechende Ausschnitte des Heckbügels
eingreifen kann.
Der untere Rand ist mit einem, ebenfalls über ein Gummi-Textil-Streifen
gelenkig verbundenen, Schließblech versehen, das durch einen Exzenter-Drehgriff verriegelt
und nach unten gezogen wird.
Die Ränder der Seitenscheiben und der Heckklappe sind mit den Randprofilen verpreßt oder vernietet und vorzugsweise
auch verklebt.
Die oben vorgeschlagene Art der Karosseriekonstruktion ermöglicht:
- eine konkurrenzlos preiswerte Herstellung auch bei geringen Stückzahlen
- die kurzfristige Nutzung vorhandener Fertigungskapazitäten ohne teure Sonderwerkzeuge
- den Einsatz von Leichtmetall-Legierung höherer Härte und Festigkeit ohne teures, zwischengeschaltetes
Weichglühend/Härten, d.h. Gewichts- oder Kostenersparnis
- schon heute die Möglichkeit eines Materialrecyclings ohne Downcycling (wie bei den meisten Kunststoffen)
die Herstellung in handwerklichen oder kleinindustriellen Betrieben in Ländern der 3. Welt,
die damit die Option erhalten, den Import von Automobilen und damit einen erheblichen
Devisenverlust, teilweise durch die Eigenproduktion von umweitschonenden Fahrzeugen zu ersetzen
- das einfache schnelle Ändern von Maß und Form der Bauteile ohne teure Umrüstungsmaßnahmen der
Produktionsmaschinen
- und dennoch ein ansprechendes, pfiffiges Design, daß der gesamten Fahrzeugphilosophie sehr gut entspricht.
8 . Verringerung der Serviceaufwandes
Ein wichtiger Faktor bei der erfolgreichen Markteinführung eines Fahrzeuges ist dessen geringer Pflege/ Wartungs- +
Reparaturaufwand. Preiswert heißt hier vor allem: wenig zeit intensiv.
Die Erfindung sieht deshalb vor, das Längslenker-Fahrwerk und Antriebsteile, sowohl auf der linken, wie auch der
rechten Fahrzeugseite, in je einem Modul zusammenzufasssen.
Dabei ist der vordere, geschobene Längslenker mit dem hinteren, gezogenen Längslenker über das Modulgehäuse
verbunden und in diesem gelagert.
Die beiden Module sitzen jeweils innerhalb der Seitenkästen zwischen den Rädern. Sie bergen auch die
Elemente der Fahrwerksfederung und -dämpfung sowie Teile des Antriebes, bei Hilfsmotorisierung auch den Motor samt
Steuerelektronik. Daneben können auch die Batterien ggf. auch ein Schließfach hier untergebracht werden. Das
Modulgehäuse paßt sich dem Querschnitt der Seitenkästen an und ist darin zwischen stoß- und körperschalldämpfenden
vorzugsweise flächenhaften Elementen praktisch unverdrehbar und unverrückbar gelagert. Es übernimmt so
die Aufgabe, die punktuell an den Fahrwerkslagern und den Federwiderlagen auftretenden Kräfte aufzunehmen und
möglichst flächenhaft an die dünnwandige Karosserie weiterzuleiten. Spezielle Karosserieverstärkungen für die
Fahrwerksaufhängung sind also nicht notwendig. Die Fahrwerkslager selbst sind nicht elastisch im Modulgehäuse
gelagert. Die Fahrwerkskräfte kompensieren sich teilweise innerhalb des Moduls. Vorspuränderungen durch Seitenkräfte
bei Kurvenfahrt treten so nicht auf.
Die notwendigen Bremskabel und elektrischen Leitungen sind abkuppelbar, und vorzugsweise so lang, daß zur schnellen
Wartung eine Funktionsprüfung bei ausgebautem, mit der 60 Karosserie nur noch mit diesem Kabelstrang verbundenen
Modul möglich ist.
Vorzugsweise ist auch der Antriebsstrang des Tretantriebes mit einer Schnellkupplung versehen. Möglich ist auch das
einfache Abhängen der Kette vom Kurbelritzel durch die 65 Entfernungen des vorderen Längsanschlages des Moduls.
Die Herausnahme des Moduls erfolgt nach Lösen von wenigen Schrauben, bzw. nach dem Öffnen des Abdeckbleches.
Neben dem Vorteil der einfachen und schnellen Wartung und Reparatur bietet diese modulartige Zusammenfassung von
wesentlichen technischen Teilen auch die Möglichkeit eines raschen Austausches z.B. im Zuge des technischen
Fortschrittes oder veränderter Einsatzbedingungen.
Ferner werden die Fahrerwerkskräfte flächenhaft in die Karosserie eingeleitet, und wesentliche Elemente des
Antriebes sind gegenüber der Karosserie körperschallgedämmt.
Eine Karosserie auf Blechbasis, wie weiter unten vorgeschlagen, kann im Gegensatz zu Kunststoff- oder
Verbundkunststoffkarrosserien ohne weiteres auf die vorhandene Infrastruktur von Karosseriewerkstätten oder
anderen Blech bearbeitenden Betrieben zurückgreifen.
9 . Energiebedarf
Ein geringer Fahrwiderstand wirkt sich günstig auf die Betriebskosten aus sowohl direkt, durch einen geringen
Energiebedarf, als auch indirekt durch eine höhere Motivation zum Mittreten, also einer Substitution von
Fremdenergie (Strom, Treibstoff) durch Muskelkraft. Zudem bedeutet geringerer Energieverbrauch Resourcenschonung.
90 Der Fahrwiderstand setzt sich zusammen aus:
Rollreibung, Luftreibung, Reibung der Antriebsteile, Reibung durch Spurfehler.
Die Luftreibung spielt bei einem Fahrzeug unter 30 km/h keine allzu große Rolle. Ausgenommen hiervon sind Fahrten
95 bei Gegenwind. Erfindungsgemäß wird der Luftwiderstand des Fahrzeuges minimiert durch eine weitgehend glatte und
vorne gerundete Außenhaut. Auch der Fahrzeugboden ist in Strömungsrichtung weitgehend eben.
Der Luftwiderstand eines solchen doppelsitzigen Fahrzeuges ist etwa gleich groß wie der eines aufrechtsitzenden
Radfahrers in Alltagskleidung.
Sehr bedeutsam ist jedoch der Rollwiderstand, der sich aus dem Produkt von Rollreibungskoeffizient und Gewichtskraft
errechnet.
Das Gewicht wird erfindungsgemäß minimiert durch eine
selbsttragende dünnwandige Karosserie vorzugsweise aus Aluminiumlegierungen, sowie durch eine Beschränkung des
Hilfs-Antriebs-Gewichtes. Letzteres wird erreicht durch
die Begrenzung der Motorleistung und durch die Begrenzung der Batteriekapazität (= Batteriegewicht) auf typische
Tagesverbräuche. Ausnahmefälle werden bei Bedarf durch ein weiteres Batteriemodul abgedeckt. Der Energieinhalt des
Batteriemoduls liegt typischerweise bei 0,35 kwh, das Batteriegewicht bei Ni-Cd-Akkus dementsprechend bei ca.
kg. Beim Antrieb mit Verbrennungsmotoren spielt das Gewicht des Tanks eine untergeordnete Rolle. Für Fahrten
bei Nacht und ohne Motor ist jedoch ein dem Tagesbedarf angepaßte Batterie für die Beleuchtung mitzuführen.
Der Rollreibungskoeffizient ist im wesentlichen vom Reifeninnendruck, aber auch von der Gummimischung, dem
Reifenquerschnitt und der Reifenbauart bestimmt. Hohe Reifendrücke - über 4 bar - sind für einen geringen
Rollwiderstand unabdingbar.
Die Erfindung sieht vor, Hochdruckreifen, vorzugsweise Stahlgürtelreifen, mit einem Durchmesser unter 0,55 m und
einer Reifenbreite von mehr als 35 mm zu verwenden, die erst in den letzten Jahren auf dem Markt kamen (BMX-Freestyle-Reifen).
Sie besitzen eine hohe Tragfähigkeit und Seitenführungskraft. Sie erlauben Drücke von über 6,5
bar und besitzen einen sehr geringen Rollwiderstand. Dieser hohe Reifendruck ist nur deshalb für die Insassen
erträglich, weil gleichzeitig eine fein ansprechende
Federung aller vier Räder vorgesehen wird, vorzugsweise eine Luftfederung.
Die Reibung der Antriebsteile wird dadurch minimiert, daß nur besonders leichtgängige Komponenten verwendet werden
und der Motor und der Muskelkraftantrieb im Rollbetrieb durch einen Freilauf bzw. durch eine Fliehkraftkupplung
abgekuppelt wird.
Recht bedeutsam für den Fahrwiderstand sind Spurfehler, insbesondere bei Fahrzeugen mit Hochdruckreifen mit hoher
Seitenführungskraft.
Spurfehler werden erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß
die Räder 1. an vorspurneutralen Längslenkern geführt werden, deren Lagerachse parallel zur Fahrzeug-Querachse
steht und daß 2. nicht nur die Räder der Vorderachse über die längenverstellbare Spurstange, sondern auch die Räder
der Hinterachse in ihrer Ausrichtung justierbar sind. Dies kann dadurch geschehen, daß entweder die Lagerung der
Hinterachs-Längslenker verstellbar ist oder aber die Hinterachse gegenüber dem Längslenker winkelverstellbar
ist, z.B.durch ein blockierbares Gelenk in den Lagerblöcken.
Zur Erleichterung der exakten Einstellung sind die Radnaben mit einem kleinen Durchmesser durchbohrt und die
Karosseriewände mit ausreichend großen, normalerweise mit einem Deckel verschlossen, Peilfenstern versehen, sodaß
eine genaue optische Peilung durchgeführt werden kann. Diese Peil justierung wird an der Vorderachse dadurch
erleichtert, daß die Spurstange über eine Klemmung fixierbar ist.
Mit diesen Maßnamen kann ein Rollwiderstandsbeiwertes des gesamten Fahrzeuges, selbst bei voller Beladung, von
deutlich unter 0,007 realisiert werden.
Das durch Wetterschutz, Platzangebot und Hilfsmotorisierung zwangsläufig höhere Gewicht wird durch
diese Verminderung des Rollwiderstandes wenigstens teilweise kompensiert.
So ist ein Energieverbrauch von unter 2 kwh auf 100 km möglich, d.h. bei einer Jahresleistung von 6000 km liegen
die Stromkosten bei 30 DM/Jahr.
Zusammenfassung der Vorteile:
Vorliegende Erfindung verbessert den Stand der Technik im bezug auf ein günstigeres Nutzen-/Kostenverhältnis in
zahlreichen Punkten wesentlich.
In allen gestellten Teilaufgaben werden deutliche Fortschritte erreicht:
Mit zwei Erwachsenen-Sitzplätzen, einem typischen Laderaumvolumen von mehr als 500 1 und einer typischen
Zulandung von mehr als 200 kg setzt es neue Maßstägbe bei Fahrzeugen des Oberbegriffs.
Die Insassensicherheit ist durch gute Sichtbarkeit, gute Verkehrsübersicht, sicheres Brems- und
Fahrverhalten, Längs- und Seitenaufprallschutz und einem Überrollschutz gegenüber dem Stand der Technik
wesentlich verbessert. Federung, Geräuschdämpfung, eine bequeme Sitzposition, eine ergonomisch günstige, zentrale Steuerung sorgen
für hohen Komfort. Die sehr variable Cabrio-Karosserie mit regelbarer
Innenraumbelüftung erlaubt Fahrspaß bei jedem Wetter. Durch das neuartige Schließprinzip ist die Cabrio-Karosserie
mit ihren vielen beweglichen Teilen trotz Leichbauweise sicher abschließbar. Der optimierte Hilfsantrieb führt zu Synergie-Effekten
zwischen Muskelkraft und Motorantrieb und erweitert den Einsatzbereich des Fahrzeuges, motiviert zur
Tretarbeit und minimiert den Fremdenergiebedarf.
1605
1610 9,
Eine einfache Formgebung und Strukturierung der Karosserie erlaubt eine sehr preiswerte Herstellung
auch ohne große Maschineninvestitionen. Zwei Module fassen viele wichtige Fahrwerks- und
Antriebsteile zusammen, sind leicht ausbaubar, leicht zu warten und ggf. auszutauschen. Die Karosserie auf
Blechbasis erlaubt die problemlose Instandsetzung in Karosseriewerkstätten bzw. blechbearbeitenden
Betrieben.
Durch Hochdruckreifen, spurneutrale Längslenker, eine
präzise Spur justierung, sowie ferner durch ein Abkuppeln des Motors und der Pedale im Rollbetrieb
wird ein sehr geringer Energiebedarf erreicht.
Insgesamt gesehen, geht das Fahrzeug weit über das bei Muskelkraft fahrzeug bisher bekannte hinaus und besitzt ein
hohes Substitutionspotential von Autos im städtischen Nahverkehr. Seine Betriebskosten betragen nur etwa 10 - 15
% derjenigen üblicher Autos. Es stellt einen wichtigen Baustein für einen umweltverträglichen Verkehr der Zukunft
dar.
Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel nach den Ansprüchen 1-18 amhand von beigefügten, schematischen
Zeichnungen näher erläutert. Ein Verzeichnis der Abbildungen, sowie eine Liste der Bezugszeichen ist im
Anschluß an die Beschreibung beigefügt.
1630
Kenndaten
LxBxH:
Masse (mit Antieb) 1635 Sitze:
Laderaumvolumen:
2,27 &khgr; 1,24 &khgr; 1,48 m ca. 90 kg
2 Erw.-Sitze nebeneinander + 2 Kindersitze (2+2) ca. 600 1
1640
1645
1650
1655
1660
1665
Karosserie:
Ein-/Ausstieg:
Bewegliche Karosserieteile
Räder und Fahrwerk:
Luftwiderstandswert
Radstand Spurweite v/h Sitzhöhe Tretlagerposition
Karosserieüberhang v/h Nutzlast Muskelkraftantrieb:
Hilfsmotor Speicherkapazität
Durchschn. Stromverbrauch selbsttragende Konstruktion aus gekannteten und gebogenen
Duraluminiumblechen 2 seitliche Senkschwenktüren Klappwindschutzscheibe, Dach,Klappseitenscheiben,
Senkschiebetüren, Heckklappe, sämtlich abschließbar 4 hochdruckbereifte Scheibenräder, luftgefedertes
Fahrwerk mit vier
Längslenkern.
cw &khgr; A = 0, 65
1,36 m
1,17/1,12 m
0,53 m
0,13 m vor Vorderachse, 0,14 m unter Sitzfläche
0,55/0,34 m
ca. 230 kg
2 unabhängige Tretkurbelsätze über 8-Gang-Kettengetriebe auf das jeweilige Hinterrad
wirkend
0,6 kW Nennleistung ans rechte Hinterrrad gekuppelt ca 0,35 kWh, modular
erweiterbar auf 0,7 bzw. 1,05
ca. 1,7 kWh/100 km
• &ogr;&ugr;* ··· ··
Die Beschreibung gliedert sich nach folgenden Kapiteln:
1.) Selbsttragende Karosserie
2.) Fahrwerks-Antriebs-Modul
3.) Funktionsteile
1. Selbsttragende Karosserie
1.1 Tragende Baugruppe aus legierten Aluminiumblechen
Die tragende Struktur der Karosserie wird von der Bodenwanne (2) zusammen mit den Seitenkästen (3) und den
vorderen (14) und hinteren Wannenabschlüssen (15) gebildet.
Die Bodenwanne ist für sich hergestellt, 1,5 mm stark und besitzt vier versteifende Längssicken (27). Diese sind
nicht durch Tiefziehen, sondern durch je 4 wechselsinnige Kantungen mit ca. 15 mm Biegeradius und ca.
Biegewinkel erstellt. Sie besitzen einen trapezförmigen Querschnitt mit einer Breite von 11 bzw. 7 cm. Sie
befinden sich genau unter den Pedalen, so daß die Fersen in diese Sicken eintauchen können. So wird ein Raumgewinn
erzielt und der Boden gleichzeitig trittfest versteift. Die Sicken sind an ihren Stirnseiten durch Laschen mit den
Wannenabschlüssen verbunden. Die Bodenwanne ist an ihren Längsseiten um 90° hochgekantet und bildet einen 3 cm
hohen Steg.
An diesem Steg sind die Seitenkästen angenietet. Sie bestehen aus 1.0 mm starkem Blech und werden durch jeweils
3 Kantungen mit den Biegelinien Ll,2,3, und Ll'2'3' um
50°, 40° und 90° gebildet. Sie sind nur zu 3/4 geschlossen. Das für eine gewisse Torsionssteifigkeit
erforderliche Schließen der Seitenkästen in ihrem Mittelteil erfolgt durch ein Abdeckblech (74), das mit der
Unterkante der Seitenkasten-Aussenflachen (22), sowie mit der Bodenwanne über Schrauben verbunden wird. Die
Stirnseiten der Seitenkästen werden an der gesamten
Stoßkante mit dem hinteren Wannenabschluß bzw. der Fronthaube (4) verbunden und durch diese geschlossen.
Die Seitenkasten-Außenflächen besitzen jeweils den vorderen Radausschnitt. An dessen Rand sind die
Außenflächen in einem 3 cm breiten Streifen um 90° nach innen gekantet. Der Bereich der hinteren oberen
Radkastenecke ist mit einem gewinkelten 5 mm starken Flachprofil verstärkt und mit der Deckfläche der
Seitenkästen verbunden.
Der vordere Wannenabschluß (14) ist so breit wie die Bodenwanne und weist mit einem Winkel von ca. 30°. schräg
nach oben vorne. Er geht bis auf die Höhe der Außenflächen-Unterkante und bildet durch eine Abwinkelung
von 90° nach oben-hinten das Luftleitblech (21) der Innenraumbelüftung.Dieses Luftleitblech ist seitlich
hochgekantet und mit der Frontfläche verbunden.
Der hintere Wannenabschluß (15) ist so breit wie das Fahrzeug und richtet sich zunächst steil-schräg mit einem
Winkel von 70° und dann, ab Unterkante der Außenfläche, senkrecht nach oben. Er verbreitert sich in seinem
schrägen Teil von etwa Bodenwannen-Breite auf Fahrzeugbreite und ist hier an der Aussenkante in einem
schmalen Streifen um 90° nach vorne gebogen. Mit der Seitenfläche der Seitenkästen ist er über eine um 90° rund
gebogenen Lasche verbunden, die sich deckungsgleich über eine entsprechend um 90° nach hinten innen gebogene Lasche
der Seitenflächen legt. Diese Laschenverbindung besitzt zwei Durchbrüche (38) für die Heckbeleuchtung. Der hintere
Wannenabschluß ist an seinem oberen Rand im Abstand von je 5 cm zweimal um 90° und dann einmal um 60° nach innen bzw.
nach unten gekantet und bildet so eine stabile Ladekante (46). In der Mitte dieses Kastenholms sitzt der Exzenter-Türgriff
der Heckklappe (45).
.52 .'
In Fahrzeugmitte ist der etwa 12 cm breite Mittelkasten (13) auf die Bodenwanne und an den vorderen Wannenabschluß
genietet. Er erstreckt sich etwa über die vorderen 2/3 des Fahrzeuges und trägt die Sitze (32), die Steuereinrichtung
(33), den Ventilator (84), die Feststellbremse und mit seinen Seitenwänden die inneren Tretkurbellager. Diese
Seitenwände besitzen auch die Fenster (24) für die Spurstange und die Radachs-Peilung. Die Spurstange (70)
wird zum Laderaum hin durch ein Querblech abgetrennt und geschützt. Unter der Sitzfläche sind zwei diagonale, sich
kreuzende Zugstreben (37) an den Seitenkästen bei L2, L2'
und oben am Mittelkasten befestigt. Sie dienen der Torsionsversteifung der Karosserie.
1.2 Heckbügel
Über dem hinteren Radkastenbereich und als hinterer, oberer Fahrzeugabschluß ist der Heckbügel (5) angebracht.
Er ist ein Teil der Fahrzeugaußenhaut, besteht aus 1,0 mm starkem Blech und hat Überrollschutzfunktion. Gleichzeitig
ist er das Auflager der Dachhinterkante, sowie ein Teil des Türrahmens der Seitentüren (6) und der Heckklappe (8).
Seine Basis erstreckt sich über den gesamten Radkastenbereich. Seine Seitenfläche verjüngt sich nach
oben. Sie weist etwas oberhalb ihrer halben Höhe mit einem Knick schräg nach vorne-oben und mit einem weiteren Knick
schräg nach innen.
65 Der Heckbügel ist am Rand dreimal um jeweils 90° zu einem Kastenprofil nach innen gekantet. Der Querschnitt dieses
Profil verjüngt sich nach oben hin. Er mißt an seiner Basis ca. 8x8 cm, im dachförmigen Mittelteil etwa 4x4
cm. Das hintere Kastenprofil besitzt zwei, das vordere drei Richtungsänderungen auf jeder Fahrzeugseite. Die
dadurch entstehenden Schlitze sind durch Laschen überbrückt und fest vernietet. Der Heckbügel ist an seiner
Basis, insbesondere am Fuß der Kastenprofile, über abgekantete Laschen mit der Deckfläche der Seitenkästen
.53.
verbunden. An der gesamten Vorderkante ist eine, von einem separaten Metallprofil gebildete, u-förmige Regenrinne
(40) befestigt. Sie dient neben der Wasserableitung auch dem Schließmechanismus der Türen. In sie ist ein
Dichtprofil (41) eingesetzt.
1.3 Fronthaube
Die 1.0 mm starke Fronthaube (4) ist durch Kantungen in mehrere Teilflächen gegliedert. Ihre trapezförmige, sich
nach hinten-oben verbreiternde Hauptfläche (16) erstreckt sich von der Fahrzeugvorderkante bis etwas über die
Windschutzscheiben-Unterkante in einem Winkel von 26° zur Waagrechten. Links und rechts neben dieser Hauptfläche
sind die Schrägflächen (17) mit einem Biegewinkel von ebenfalls 2 6° abgekantet. Durch eine weitere Kantung
werden die beiden Seitenflächen (18) gebildet, die sich leicht nach innen neigen.
An der Vorderkante der Hauptfläche ist die Frontfläche (19) senkrecht nach unten abgekantet. Etwa 80 % dieser
Fläche sind zum Lufteinlaß offen. An der Vorderkante der 95 Schrägflächen sind die Seitenkastenabschlüsse (23)
senkrecht nach unten und in Höhe der Unterkante der Außenflächen sind die unteren Schrägflächen (20) nach
innen gekantet.
Die Radien all dieser Kantungen betragen etwa 50 mm. Die Haubenkanten sind also weitgehend gerundet.
Die türseitigen Ränder der Seitenflächen sind zweimal im
Abstand von 50 mm um 90° nach innen gebogen. Dieser Rand verläuft zum besseren Ein- Ausstieg erst schräg nach obenvorne
und dann nach einem starken Knick zur Haubenoberkante. Die sich dadurch zwangsläufig ergebenden
Lücken der Abkantungen werden durch Zwischenbleche überbrückt. Auch an diesem Teil des Türrandes ist an der
Aussenseite ein u-förmiges Profil (40) angebracht, daß mit seinem unteren Abschnitt den Rand der Türe beim Schließen
hintergreift. Es ist nach vorne-oben bzw. nach vorne-unten offen.
Die Oberkante der Hauptfläche ist um einen Radius von 15 mm rund nach oben und vorne gebogen. In die Enden dieses
Rohres sind Rohrendstücke (103) eingepreßt und fixiert, die als das Gegenstück der Windschutzscheiben-Verriegelung
fungieren. Das Rohr ist mit einem Schaumstoffprofil (82)
versehen, das als Aufprallschutz und als Luftleitfläche
der Scheibenbelüftung dient. Der als Leitfläche dienende Teil ist auf eine Stützplatte (83) geklebt, die nach
vorne-oben geschwenkt werden kann, um die Scheibenbelüftung zu regulieren. Die dazu erforderlichen
Hebel sind in oben erwähnten Endstücken gelagert und haben verschiedene Raststufen.
Die Haube ist an den Stoßlinien über abgekantete Laschen mit der Oberseite der Seitenkästen und dem vorderen
Wannenabschluß verbunden. Auf der Haupt fläche sind die vier Scheibenscharniere (34) angebracht, deren Drehpunkt
cm über dieser Fläche liegt. Sie umgreifen die Scheibe beidseitig und sind mit ihr über eine Gummizwischenlage
verklebt. Das Lager des Scheibenwischers ist mittig knapp vor der Windschutzscheiben-Unterkante angebracht. Im
vorderen Bereich der Hauptfläche sind zwei weiche Gummiauflagen für die niedergeklappte Scheibe angebracht.
An der Unterseite der Hauptfläche sind 2 Schienen befestigt, in die das Dach nach Demontage eingeschoben
werden kann.
1.4 Windschutzscheibe
Die Windschutzscheibe besteht aus 4 mm starkem Sicherheitsglas. Sie ist um die vier oben erwähnten
Scharniere nach vorne abklappbar. Sie ist mit den gleichen Winkeln trapezförmig wie die Hauptfläche, so daß sie nach
dem Umklappen seitlich nicht über diese vorsteht. Die Seitenkanten sind über einen Gummitextilstreifen mit den,
dadurch beweglichen, vorderen Dachpfosten (10) verbunden. Diese Dachpfosten weisen im aufgerichteten Zustand der
Windschutzscheibe um etwa 45° schräg nach hinten. Sie sind an ihrer Basis etwa 7 cm breit an ihrer Spitze nur etwa 4
cm breit. Diese Basis ist mit einem Halteblech (105) verstärkt. Dieses greift beim Aufrichten der
Windschutzscheibe präzise in einem sich nach unten leicht verjüngenden Schlitz in den Rohrendstücken (103) ein und
fixiert die Dachpfosten samt der Windschutzscheibe. Über einen Stift (102), der sowohl das Halteblech (105) als
auch das Rohrendstück durchsetzt,, erfolgt die Sicherung der Scheibenposition. Dieser Stift ist angeschrägt und
schnappt selbsttätig durch Federkraft ein. Das Lösen erfolgt durch das Ziehen seines Kugelkopfes. Nach dem
Umklappen weisen die Flächen der Dachpfosten parallel zu 60 den Schrägflächen. Die zur Türe weisenden Kanten der
Dachpfosten sind als Regen- und Schließrinne um etwa 120° nach oben gekantet.
1.5 Dach
Das Dach (72) besteht aus 1.0 mm starkem Blech und ist an
allen vier Seiten um etwa 40° unten gekantet. Hinten ist dieser abgekantete Streifen nur etwa 1 cm breit, an den
vorderen Seiten und vorne ca. 3 cm breit. Die Seitenstreifen sind am Dachaußenrand zusätzlich um 120°
nach oben gebogen und bilden die Regen- und Schließrinne. Sie ist mit einem Dichtprofil aufgekleidet, das auch als
Kantenschutz wirkt. Die kurze Hinterkante des Daches greift in die Regenrinne des Heckbügel (55) von oben ein.
Zur Montage wird das Dach zunächst in dieser Rinne aufgesetzt und dann herunter bis auf die Windschutzscheibe
geschwenkt. Dabei greifen drei Haken unter das vordere Kastenprofil des Heckbügels und hindern das Dach am
Abheben.
.56 ."
Vorne greift das Dach etwa 2 cm über die Windschutzscheibe und liegt über ein Gummiprofil auf. In den vorderen Ecken
sind zwei Schnappverschlüsse von unten angebracht, die in entsprechende Bohrungen der Dachpfosten greifen und Dach
und Windschutzscheibe miteinander verriegeln. Die Größe des Daches ist der Größe der Fronthauben-Hauptfläche
angepaßt, d. h. es kann unter diese platzsparend auf zwei Schienen eingeschoben werden ohne überzustehen.
1.6 Seitentüren
Die Seitentüren setzen sich aus der eigentlichen Türfläche (6) aus 1,0 mm starkem Blech und der Seitenscheibe (7) aus
2 mm starkem Polycarbonat zusammen. Beide Teile sind jeweils unregelmäßige Fünfecke und an ihrer
Berührungskante miteinander über einen Schließmechanismus verbunden, der beide Teile um etwa 3 cm aufeinander-zu
kontrahieren bzw. voneinander-weg expandieren kann. Die äußeren Ränder sind um 160° nach innen gekantet und
greifen bei Kontraktion in die entsprechenden Schließrinnen von Dach, Dachpfosten, Heckbügel, Fronthaube
und Seitenkasten ein. Eine Ausnahme bilden zwei kurze Abschnitte, die nur um 90° gekantet sind.
Die Scheibenunterkante ist über einen Gummitextilstreifen (43) mit dem biegesteifen Schließblech (35) verbunden. Der
Gummitextilstreifen wirkt als Klappscharnier und als Dichtung. Das Schließblech besitzt einen kastenähnlichen
Querschnitt und umgreift den zwei Mal nach innen gekanteten oberen Rand der Türfläche (6). Es ist gegenüber
diesem um 3 cm vertikal verschieblich.
Diese Vertikalbewegung wird durch das Drehen eines Exzenter-Drehgriffes (44) hervorgerufen. Dieser sitzt im
Mittelteil des Schließbleches, bzw. des Türrandes, ist in der Türfläche gelagert und durchdringt eine 4 cm große
Bohrung im Schließblech mit einer entsprechend großen Scheibe. Er besitzt sowohl außen als auch innen eine
Deckscheibe mit einem quer verlaufenden Griffsteg aus
.57 .·
Kunststoff. Die Drehung des Türgriffs ist durch ein Schloß blockierbar. In der Zwischenscheibe ist eine Spiralfeder
(55) integriert, die sich gegen das Türblech abstützt und den Türgriff nach dem Öffnen selbsttätig auf die
Schließstellung zurückdreht. Der Drehwinkel des Türgriffes ist auf 180° durch Anschläge begrenzt.
Das Schließblech besitzt an seinem vorderen und hinteren Ende zwei nach unten weisende, verstärkte Haken (60), die
zur Karosserieseite hin gekröpft sind und beim Schließvorgang in Öffnungen am Heckbügel (15) bzw. der
Fronthaube (4) greifen. Zwei vorne und hintern positionierte Anschläge sorgen dafür, daß sich das
Schließblech in der offenen Position parallel zum Türrand befindet und die Scheibe präzise auf die Schließrinnen des
Türrahmens ausgerichtet ist.
Das Öffnen der Türen nach dem Entriegeln erfolgt durch nach hinten und nach außen Schwenken. Die Tür wird dabei
von zwei annähernd parallelen Schwenkarmen (31) geführt, die jeweils mit Gelenken (26) an der Tür bzw. an der
Außenfläche der Seitenkästen in der Nähe der Kantung L4, L4 ' befestigt sind. Die Schwenkarme lassen sich um etwa
1,5 cm teleskopartig auseinander ziehen um das Anheben der Türfläche bei Kontraktion durch den Schließmechanismus zu
ermöglichen. Etwa in der Mitte des vorderen Hebels ist an der Türfläche eine Positionierhilfe angebracht. Sie
besteht aus einem gebogenen Blechstreifen mit einem relativ weiten Fangmaul. Sie wird auf dem letzten Stück
des Verfahrweges wirksam und sorgt für eine präzise Ausrichtung der Schließprofile.
An der Scheibeninnenseite ist nahe am vorderen Dachpfosten auf halber Höhe eine Schlaufe befestigt, die das
Herunterklappen und insbesonder das Heraufklappen erleichtert.
1.7 Heckklappe
Die zweiteilige durchsichtige Heckklappe besteht aus 2 mm starkem Polycarbonat. Beide Teile sind untereinander durch
einen Gummitextilstreifen (43) gelenkig verbunden und an diesem Gelenk durch ein Metallprofil versteift. Die
seitlichen Ränder und der obere Rand des oberen Teiles sind mit einem u-förmigen Profil (40) versteift. Diese
Profile haben einen Querschnitt von 2x2 cm und greifen
beim Heruntergleiten in die hintere Regenrinne des Heckbügels ein. Die Seitenräder des unteren Teiles der
Heckklappe sind mit Metallprofilen verstärkt, die jeweils drei nach unten weisende, angeschrägte Haken (101)
besitzen, die beim Herunterziehen in entsprechende Aussparungen des Heckbügels greifen und die Klappen an die
Karosserie ziehen.Zwischen der Heckklappe und dem Heckbügel sind Dichtprofile angebracht. Das Herunterziehen
der Klappe erfolgt durch das am unteren Klappenrand über einen Gummitextilstreifen (43) gelenkig befestigte
Schließblech (36), das duVch einen Exzenter-Türgriff (45) bewegt wird. Dieses Schließblech ist gewinkelt und steht
über Gummi-Distanzstücke (54) 2 cm vom hinteren Wannenabschluß ab, so daß ein nach unten offener Luftspalt
über die gesamte Klappenbreite gebildet wird, der der Kabinenentlüftung dient.
Der Exzenter-Türgriff ist nur von außen zu betätigen und
abschließbar. Er zieht das Schließblech nach unten und sichert es durch eine Nase gleichzeitig vor dem Abheben.
Zum Öffnen kann die Klappe in ein oder zwei Teilen nach unten gefaltet werden. Es ist aber auch möglich, die
untere Hälfte nach oben zu klappen. Die Heckklappe ist zudem als Ganzes abnehmbar.
.3 9 .·
• · ···I
2.0 Fahrwerks-Antriebs-Modul
2.1 Modulgehäuse
Die Fahrwerks- und die meisten Antriebsteile sind in zwei Modulen, links- und rechtsseitig, zusammengefaßt. Das
tragende und verbindende Element ist das Modulgehäuse (73). Es ist in seiner Form dem Querschnitt des
Seitenkastens angepaßt und besteht aus 2 mm starkem Aluminiumblech. Dieses Blechgehäuse besitzt zahlreiche
Durchbrüche (in der Zeichnung nicht dargestellt), die die Montage und die Wartung der Innenteile erleichtern. Am
inneren und am äußeren Gehäuseblech sitzen in der Nähe der Biegelinien L2, L5 die Lager der Längslenker. Deren
Lagerachsen sind parallel zur Fahrzeugquerachse ausgerichtet und damit beim Einfedern spur- und
sturzneutral. Etwas vor dem hinteren Fahrwerkslager befindet sich die beidseitig kugelgelagerte Zwischenwelle
(76) des Antriebsstranges. Ferner sind ins Modulgehäuse die Widerlager der Federelemente sowie die Halterung für
den Motor und seine Regelelektronik eingebaut.
Die beiden Stirnflächen des Moduls sind mit einer Gummitextilwand, die den Längslenker mit einer Manschette
paßgenau umfaßt, gegen den Radbeireich hin abgedichtet. Das Modulgehäuse wird vom Abdeckblech (74) in den Seitenkästen
gehalten und zwischen Längsanschlägen (104) fixiert. Das Abdeckblech ist an seinen Ecken über je eine Schraube mit
dem Unterrand der Außenflächen (22) sowie der Biegekante der Bodenwanne (2) verbunden. Das Modulgehäuse ist
allseits mit stoß- und schalldämpfenden Zwischenlagen (72) versehen und zwar sowohl gegen die Innenflächen der
Seitenkästen und Abdeckklappe, als auch gegenüber den Längsanschlägen.
2.2 Fahrwerk
Das Fahrwerk besteht aus vier Längslenkern. Die vorderen sind geschoben, die hinteren gezogen. Sie bestehen aus
einer Schweißkonstruktion aus z. T. gebogenem, torsionssteifenm, Rohrprofil. Um den Lenkeinschlag nicht
zu behindern, ist das Rohr der vorderen Längslenker (66) etwa im oberen Höhenviertel des Rades um das
eingeschlagenen Vorderrad im Bogen herumgeführt und fällt dann relativ steil zum Lenklager hin ab. Es ist auf der
Radseite mit der Gabel des Lenklagers verschweißt. Auf der Seite des Längslenkerlagers ist es mit einem koaxial zur
Lagerachse verlaufenden Lagerrohr (78) verschweißt und mit einem Dreieck versteift. Am aufsteigendem Bogenteil sitzt
auch der fahrwerkseitige Ballonteller der Luftfederung.
Der Winkel der Lenkachse der Vorderräder beträgt bei mittlerer Beladung aus der Sicht der Seitenprojektion ca.
77°, aus der Sicht der Frontalprojektion ca. 85°. Der Lenkrollradius beträgt weniger als 1 cm, der Nachlauf
beträgt ca. 3 cm. Die Lenkachse ist im Lagerblock (71) gegenüber der Radachse um ca. 3 cm nach hinten versetzt.
Diese Geometrie erlaubt eine volle Ausnutzung der Radkastenbreite zum Radeinschlag d. h. sie ermöglicht
einen geringen Wendekreis. Die Lagerung der Längslenker erfolgt durch zwei, in das Lagerrohr eingepreßte
Kugellager, die von einer Steckachse spielfrei durchsetzt werden.
Die hinteren Längslenker (67) sind ähnlich aufgebaut jedoch nur in der vertikalen Ebene gebogen. Sie tragen den
Ballonteller und besitzen radseitig ein gabelförmiges Klemmstück, das dem Gabelstück der Lenklager entspricht
und zur genauen Spureinstellung dient. Die Spureinstellung erfolgt über eine verstellbare Anschlagschraube, die
selbstsichernd in einem Fortsatz des Lagerblockes (71) des Hinterrades sitzt und sich gegen das Längslenkerrohr
abstützt. Zur raschen Vermessung sind die Radachsen
durchbohrt und ist die Karosserie mit entsprechenden normalerweise
abgedeckten - Peilfenstern versehen.
Die Federung erfolgt über Gummiballone (65), die über
einen Schlauch mit Ventil in- ihrem Innendruck einstellbar sind. Sie stützen sich gegen das Modulgehäuse gegen
querverlaufende, mehrfach gekantete Blechwiderlager ab.
Das Druckregulierungsventil sitzt im Bereich der inneren Schrägflächen und durchsetzt diese in einer ausreichend
großen Öffnung. Es ist vom Innenraum, her zugänglich und bedienbar. Jedem Gummiballon ist über eine regulierbare
Drosselleitung ein Ausgleichsbehälter zur Schwingungsdämpfung zugeordnet (in der Zeichnung nicht
dargestellt).
2.3 Antriebsstrang des Muskelkraftantriebes
Die Antriebskette (64) verläuft vom Kurbelritzel (63) bis zur Zwischenwelle (76) nahe an der inneren Wand der
65 Seitenkästen. Im ziehenden Trum oberhalb, im losen Trum unterhalb des Längslenker-Rohrbogens. Sie ist im Bereich
des vorderen Radkastens durch eine Abdeckung vor Verschmutzung geschützt. Auf der Zwischenwelle sitzt das
8-fach-Kettenschaltwerk mit ca.
300 % Schaltkapazität. Es wird ein Microdrive-Ritzelsystem benutzt, das vergleichsweise kleine Zahnräder hat.Es spart
Platz und Gewicht. Der ümwerfer (80) wird von einem rastendem Drehschalter betätigt, der durch ein Loch in der
Schrägfläche in den Innenraum ragt und so bedienbar ist.
Das Ritzelpaket (75) sitzt mit einem Freilauf auf der Zwischenwelle. Diese trägt ein weiteres Ritzel zum Antrieb
der Kette,die zum Hinterrad führt. Diese Kette ist durch
einen Kettenkasten geschützt.Das Ritzel an der Hinterachse ist fliegend, gegenüber dem Hinterrad, gelagert. Auf der
Zwischenwelle sitzt ein weiteres Ritzel mit großer Zähnezahl (79), aber vergleichsweise kleiner Zahnteilung.
• •a »m*»
2.4 Elektrohilfsantrieb
Der Gleichstrommotor (77) sitzt auf der Beifahrerseite,
hat 0,6 kW Nennleistung und ist elektronisch geregelt.Auf seiner Welle sitzt ein fliehkraftgekuppeltes, kleines
Kettenritzel. Es treibt über eine kurzgliedrige Kette die Zwischenwelle an. Im losen Trum der Kette ist ein
einstellbarer Kettenspanner angebracht, der den Umschlingungswinkel der Kette auf gut 200° vergrößert.
Dadurch ist es möglich, ein sehr kleines Ritzel zu wählen und durch den Eingriff von mindestens der Hälfte der Zähne
Verschleiß und Geräusch in Grenzen zu halten. Die Motorregelung sitzt am Motorgehäuse und ist über Steuer-
und Fahrstromkabel mit dem Gasgriff bzw. den Batterien verbunden. Als Batterien werden Ni-Cd-Akkus verwendet. Sie
sind unter den Sitzen in ein oder zwei Batteriemodulen (107) zu je ca. 0,35 kWh untergebracht und über einen
Stecker mit dem Stromkabel verbunden. Die Modulgehäuse besitzen Tragegriffe und haben einen Steckanschluß für das
Ladegerät, der auch dessen Gehäuse fixiert. Die Leistung des Motors wird über eine Drucktaste (92) am Steuergriff
geregelt. Sie wird mit dem Zeigefinger - wie eine Handbohrmaschine - bedient. Die elektrische Steuerleitung
wird durch ein schlüsselbetägtigtes Zündschloß unterbrochen bzw. kurzgeschlossen. Dieses Schloß sitzt auf
dem Mittelkasten zwischen den Sitzen. Das Rückwärtsfahren erfolgt durch die Umpolung des Motorstromes. Der Schalter
dazu befindet sich an der Drucktaste.
2.5 Räder
Alle vier Räder (28) sind gleich groß und haben Aluminium-Scheibenfelgen.
Sie sind mit BMX-Hochdurck-Fahrradreifen bestückt, die durch eine Gewebeeinlage zwischen Mantel und
Schlauch pannensicher verstärkt sind. Der Luftdruck beträgt ca. 6,5 bar. Die Radscheiben bestehen aus 2 mm
starkem, zu einem flachen Kegel geformten Aluminiumblech.
.63
Die abgeflachte Kegelspitze weist nach Außen. Dieser Kegel ist über gebogenen Laschen mit dem Felgenreifen
verschweißt. Im Bereich des Nabenflansches ist die Scheibe durch Aufdoppeln verstärkt. Die Radachsen sind durchbohrt.
Dadurch können sie auf einfache Art optisch und mechanisch auf Parallelität vermessen werden. Die beiden Radlager
sind in einen Lagerblock (71) eingepreßt. In diesem Lagerblock sind die Radachse und die Lenkachse bzw. die
Achse der hinteren Spureinstellung etwa 3 cm seitlich versetzt. Die vorderen Lagerblöcke tragen die gekrümmten
Spurhebel (69). Die hinteren Lagerblöcke tragen einen Fortsatz mit einer einstellbaren Anschlagschraube zur
SpurJustierung.Die Bremsscheibe (68) sitzt radseitig auf
einem gekröpften Flansch. Der Bremssattel sitzt auf einem Ausleger des Lagerblocks.
3.0 Funktionsteile
3.1 Tretkurbel
Die beiden Tretkurbeln (29) sind endseitig gelagert und ähnlich wie die Tretkurbeln bei Tretbooten mehrfach
gekröpft. Der Kröpfwinkel beträgt jeweils 85°.. Sie sind dreiteilig aufgebaut. Der Mittelarm ist fest mit den
beiden Pedalachsen verbunden. Die beiden Seitenarme tragen die Kurbelzapfen. Die hohlen Pedalachsen sind in den
Seitenarmen durch Vierkant-Konusverbindungen befestigt, die mit einer Schraube festzuziehen bzw. zu lösen sind,
nach dem Lösen sind die Pedale samt Lager abziehbar. Die Kurbelzapfen durchdringen die Wandfläche des Seitenkastens
und die des Mittelkastens, und sind in Kugellagern gelagert. Diese sind über einen Gehäuseflansch großflächig
mit diesen Wänden verbunden. Die freien Enden beider Zapfen stehen jeweils aus den Lagern hervor. Der jeweils
äußere Zapfen trägt das auswechselbare Kurbelritzel (63) auf der Fahrerseite zusätzlich noch den Exzenter (56) für
den Scheibenwischer (30).
• CA · · ·
3.2 Sitze
Die Sitze (32) bestehen aus einem zweiteiligen Rohrgestell (47,48), das mit einem durch mehrere Riemen nachstellbaren
Netzgewebe (48) bespannt ist. Das Sitzflächenteil liegt außen auf der Seitenkasten-Schrägfläche nahe der Kantung
L2, L2' mit zwei Weichgummifußen (51) auf. Am Mittelkasten
(13) ruht es auf einer Rastenlochschiene (53), in deren Bohrungen die beiden hakenförmigen Zapfen (52) des Sitzes
greifen. Diese Haken sind fast horizontal nach hinten gebogen und verhindern ein Nach-Hinten-Rutschen und ein
Nach-Hinten-Kippen der Sitze bei Lehnendruck. Die Sitze können so einfach verstellt und auch schnell
herausgenommen werden. Das Lehnenteil ist anatomisch günstig s-förmig gebogen und oben als Kopfstütze
ausgebildet. Es ist über ein rastendes Gelenk (50), wie es bei Liegestühlen verwendet wird, mit der Sitzfläche
verbunden. Die Sitzhöhe beträgt ca. 0.53 m über der Fahrbahn. Der Lehnenwinkel beträgt normalerweise ca. 65°
(Gesäß-Schulterblatt-Tangente). Die Lehnenrohre sind mit Schaumstoff gepolstert.
3.3 Steuereinrichtung
Die Steuereinrichtung (33) sitzt auf dem Mittelkasten (13) etwa auf der Höhe der Sitzvorderkante. Die Steuerung
erfolgt durch einen leicht nach vorne geneigten Kurbelgriff (85), der auf einer Kurbelscheibe mit
Lochkreis (93) sitzt. Die Achse des Kurbelgriffes ist in einem beliebigen Loch dieses Lochkreises verschraubt. Die
Null-Lage des Griffes ist dadurch, je nach individuellen Bedürfnissen, einstellbar. Die Achsen von Kurbelgriff und
Kurbelscheibe verlaufen parallel und stehen senkrecht zum Fahrzeugboden. Der Kurbelradius beträgt 6 cm. Die Achse
der Kurbelscheibe durchdringt die Deckfläche des Mittelkastens und ist sowohl an der Deckfläche als auch am
Fahrzeugboden gelagert. Sie trägt eine Seiltrommel (94), um die das Lenkseil (95) gewickelt und festgeklemmt ist.
Beide Enden des Lenkseiles laufen gegensinnig von der Trommel ab und sind im seitlichen Abstand von ca. 30 cm
von der Mitte der Spurstange befestigt. Eines der beiden Enden ist über einen Seilspanner (97) und eine
Ausgleichsdruckfeder verankert.
Die Spurstange (70) ist an ihren Enden stark gekröpft und verläuft dicht hinter dem Fußraum und hinter der
Seiltrommel (94). Sie ist in der Mitte durch einen beidseitigen Höhenanschlag (96) geführt. Zur
Spurjustierung wird die Spurstange an diesem Anschlag
festgeklemmt. Die Seilansteuerung gleicht die Relativbewegung von Spurstange und Seiltrommel nach
vorne/hinten beim Einschlagen spielfrei aus.
Am Kurbelgriff ist der Bremshebel (90) befestigt. Er betätigt alle vier Bremsen über hydraulische Leitungen.
Der Kurbelgriff wird von einem Bügel (86) eingerahmt, der zur Aufnahme der Steuer- und Bremskabel dient und vorne in
einen durch eine Führungsschiene (87) versteiften Kabelbaum (88) mündet. Diese Schiene wird durch ein
Gleitstück (89) geführt und verhindert das Wegdrehen des Kurbelgriffes unter der Hand.
3.4 Geräuschdämpfung
Fahrwerks- und Antriebsgeräusche werden durch die Verlagerung dieser Komponenten in die Seitenkästen und
durch die schalldämenden Zwischenlagen (72) zwischen Modulgehäuse (73) und Seitenkästen (3) wirksam gedämpft.
Zusätzlich sind die großen Innenflächen der Karosserie mit dämmendem Velour beklebt. Zwischen den beweglichen
Karosserieteilen und der Karosserie befinden sich Dichtprofile (41), die ein Klappern bei Bodenunebenheiten
wirksam unterbinden. Die heruntergeklappten Scheiben liegen an der Karosserie mit weichen Gummipuffern auf.
3.5 Lüftung
Die Belüftung der geschlossenen Kabine erfolgt durch den großen Fronteinlaß im Fahrzeugbug und durch den breiten
Spalt der Scheibenbelüftung. Der Luftdurchsatz des Fronteinlasses ist durch eine mittig geteilte
Schwenkklappe (81) regelbar, die an der Vorderkante der Hauptfläche (16) angeschlagen ist. Ihre Hälften werden
durch Schub/Zugstangen bedient. Diese sind in einem Schaumgummiteil gelagert, das eine unbeabsichtigte
Verstellung verhindert. Die Stangen verlaufen im Knick zwischen Hauptfläche und Schrägflächen. Die Regelung der
Scheibenbelüftung ist bereits im Abschnitt 1.3 beschrieben.
Die Entlüftung erfolgt durch den 2 cm großen Spalt zwischen der Ladekante (4 6) und dem unteren Schließblech
(36) der Heckklappe. Um die Scheibe auch im Stillstand des Fahrzeuges beschlagfrei zu halten ist eine kleiner,
elektrisch betriebener Ventilator (84) schwenkbar in Fahrzeugmitte über dem Mittelkasten angebracht. Er sitzt
so tief unter der Fronthaubenkante, daß er das Einschieben des Daches nicht behindert. Er kann sowohl auf eine
beliebige Stelle der Scheibe als auch auf Fahrer oder Beifahrer gerichtet werden. Letzteres ist im Sommer bei
verkehrsbedingten Stopps angenehm. Seine Leistung beträgt 10 W.
3.6 Beleuchtung
Die Beleuchtung entspricht den Zulassungsbestimmungen für Kraftfahrzeuge. Es werden Halogenlampen der untersten
möglichen Leistungsklasse verwendet. Diese sind für so langsame Fahrzeuge mehr als ausreichend. Die
Stromversorgung erfolgt über die Motorbatterien. Die vorderen Blinker (39) sitzen sichtgünstig im vorderen
Bereich der Schrägflächen (17). Die Blinkanlage wird durch
einen Kippschalter (91) auf dem Kurbelgriff (85) betätigt. Die vorderen Scheinwerfer sind in die Frontfläche (19)
eingelassen. Die Rücklichter, die Bremsleuchten und die
hinteren Blinker sind in die Durchbrüche (38) der Seitenkastenecken eingelassen.
65 3.7 Bremsen
Das Fahrzeug besitzt an jedem der vier Räder leichte Scheibenbremsen, die gemeinsam von einem hydraulisch
wirkenden Bremshebel (90) betätigt werden. Die hinteren Scheibenbremsen sind auch mechanisch als Parkbremse durch
Bowdenzüge zu betätigen. Der Handbremshebel befindet sich zwischen den Sitzen auf dem Mittelkasten.
3.8 Scheibenwischer
Der Scheibenwischer (30) ist auf der Fronthaube mittig nahe der Windschutzscheibenunterkante gelagert. Er ist
sehr flach gebaut. Seine Achse durchdringt die Fronthaube
und trägt einen Hebel, der von einem Bowdenzug (58) betätigt wird. Der Bowdenzug verläuft im Bogen zur
Seitenfläche der Fronthaube und findet dort ein verstellbares Widerlager (57). Von dort verläuft das Kabel
frei zum Tretkurbel-Exzenter (56). Das Widerlager ist manuell in eine Halterung (59) in zwei Positionen
einhängbar. In der vorderen Position hängt das Kabel mehr oder minder stark durch. In der hinteren wird der volle
Hub des Exzenters genutzt und der Scheibenwischer in Bewegung gesetzt. Er wird von einer Feder zurückgeholt.
Zum Umklappen der Windschutzscheibe wird der Scheibenwischer, nach Verstellung des Anschlages in die
vordere Position, unterhalb der Scheibenkante auf die Fronthaube gelegt, wo er das Umklappen der
Windschutzscheibe nicht behindert.
3.9 Leistungsanzeige
Die Leistungsanzeige mißt sowohl die aktuelle Tretleistung 95 einer jeden Tretkurbel, als auch die aktuelle
Motorleistung. Dabei wird die Tretleistung aus der Tretkurbel-Drehzahl und dem mittleren Drehmoment
errechnet. Die Tretkurbel-Drehzahl wird über einen Magnetsensor ermittelt. Der Drehmomentverlauf über die
jeweilige Kurbelumdrehung wird über ein mit Dehnungsmeßstreifen versehenes Teil zwischen
Kurbellagerzapfen und Kettenblatt ermittelt. Die Meßdaten werden über Schleifkontakte erfaßt. Die aktuelle
Motorleistung wird aus der Motordrehzahl und der Motorstromaufnahme errechnet. Dabei ermittelt der
Bordrechner anhand eines Drehzahl-Drehmoment-Stromstärken-Kennfeldes, das auf einem Prüfstand ermittelt wurde, das
jeweilige Drehmoment bzw. die momentane Motorleistung. Die berechneten Werte werden auf einem Display (98) in der
Mitte der gepolsterten Fronthaubenkante angezeigt. Dabei wird die Gesamtleistung als breites Blockdiagramm
dargestellt, in das die Tretleistung, nach Fahrer und Beifahrer getrennt, mit optisch unterschiedlicher
Rasterung eingeschrieben wird. Die Grenzlinie zwischen Motorleistung und Tretleistung verläuft quer und ist in
ihrer Höhe je nach Muskelkraftleistung variabel. Die Grenzlinie zwischen der Tretleistung des Fahrers und der
des Beifahrers verläuft senkrecht und ist seitlich je nach Anteilen variabel. Zusätzlich werden die absoluten
Zahlenwerte in Watt für die Gesamtleistung unterhalb des Gesamtleistungsblockes, die der Tretleistungen links bzw.
rechts daneben angezeigt. Der Bordrechner verfügt über so viel Speicherkapazität, daß auch die Energiebeträge die
innerhalb bestimmter Zeitabschnitte geleistet wurden je für sich dargestellt werden können, insbesondere für
jeweils eine Fahrt.
Fig. 37 zeigt als ein weiteres Beispiel ein Fahrzeug nach Anspruch 19. Sein wesentliches Merkmal sind die beiden
festmontierten Längs-Dachträger {11), die von der Fronthaube seitlich der Windschutzscheibe und des Daches
(12) bis zum Heckbügel durchgehen. Im Dachabschnitt weisen diese Längsträger, die auf der Innenseite durch ein Rohr
(99) verstärkt sind, sowohl Innen wie Außen eine Regen- bzw. Schließrinne auf.Im Windschutzscheibenabschnitt nur
außen. Die Windschutzscheibe wird durch zwei Spannverschlüsse gegen das Dichtprofil der Längsträger
gepreßt. Das Dach wird ebenfalls mit zwei Spannverschlüssen an den vorderen Ecken gegen die
Dichtprofile in den Schließrinnen gezogen.
Ferner besitzt es einen vergrößerten Laderaum durch die Verlängerung auf 2,6 m. Er hat ein Volumen von ca. 900 1.
Es eignet sich gut für kleingewerbliche oder innerbetriebliche Transportzwecke.
Fig. 20 zeigt gasdruckbetätigte (42), Fig. 27 zeigt
kabelbetätigte Schließprofile (106) nach Anspruch 8. Sie werden vorzugsweise bei Karosserien mit festen
Längsdachträgern eingesetzt bzw. bei Karosserien mit einteilig nach vorne-oben zu klappender Fahrzeughaube. Ein
Hintergriff von Tür, Dach bzw. Haube und Karosserie ist hier nicht notwendig, eine Abwinkelung der Ränder um
jeweils ca. 90° genügt. Das Schließen erfolgt nach dem Aufblasen oder dem Verspannen der Schließprofile
kraftschlüssig und, sofern die Tür-, Dach-, bzw. Haubenränder verdickt sind, auch formschlüssig. Besonders
die aufblasbaren, schlauchartigen Schließprofile eignen sich sehr gut für eine zentral betätigte Verriegelung, bei
der ein kleiner Durckgasbehälter durch Betätigung des Fahrzeugschlosses über ein Ventil Gas in die
Schließprofile einleitet. Zum Schutz gegen Undichtigkeiten und Einstiche sind die Profile gewebeverstärkt und von
außen verdeckt, d. h. innenseitig angebracht. Damit sind
die Tür- und Dachflächen auch vorteilhaft unter Zug gesetzt.
Kabelbetätigte Schließprofile erfordern entweder eine
ausreichend starke Krümmung der Schließränder oder eine Zickzackverlegung des Kabelzuges innerhalb des
Schließprofils, das sich dann durch das Spannen des Kabelzuges gegen die Karosserieteile verspannt und einen
Kraft- bzw. Formschluß an vielen Punkten erzeugt.Die Schließprofile sind mit einer Vielzahl von Knopfnieten
(62) an der Karosserie befestigt.
Liste der Bezugszeichen
1 Selbsttragende Karosserie
2 Bodenwanne
3 Seitenkasten
4 Fronthaube
5 Heckbügel
6 Seitentüren
7 Seitenscheiben
8 Heckklappe
9 Windschutzscheibe
10 Vorderer dachpfosten
11 Längsdachträger
12 Dach
13 Mittelkasten
14 Vorderer Wannenabschluß
15 Hinterer Wannenabschluß
16 Hauptfläche
17 Schrägfläche
18 Seitenfläche
19 Frontfläche
20 Untere Schrägfläche
21 Luftleitblech
22 Seitenkasten-Außenfläche
23 Vordere Seitenkastenabschlüsse
24 Fenster für die Spurstange 26 Fenster für die Tretkurbeln
26 Gelenke der Schwenkarme
27 Längssicken
28 Scheibenräder
29 Gekröpfte Tretkurbeln
30 Scheibenwischer
31 Schwenkarme
32 Sitze
33 Zentrale Steuervorrichtung
34 Scheibenscharniere
35 Schließblech der Seitentüren
36 Schließblech der Heckklappe
37 Zugstreben
38 Durchbrüche für die Heckbeleuchtung
39 Vordere Blinker
40 U-förmiges Metallprofil
41 Dichtprofil
42 gasdruckbetätigtes Schließprofil
43 Gummitextilstreifen
44 Exzenterdrehgriff der seitentüren
45 Exzenterdrehgriff der Heckklappe
46 Ladekante
47 Rohrgestell der Sitzfläche
48 Gewebebespannung
49 Rohrgestell der Sitzlehne
50 Rastendes Gelenk
51 Weichgummifüße
52 Haken der Sitzbefestigung
53 Rastenlochschiene
54 Gummi-Distanzstücke
55 Spiralfeder
56 Exzenter
57 Widerlager des Bowdenzuges
58 Bowdenzug des Scheibenwischers
59 Halterung
60 Haken der Seitentüren
61 Kabelzug
62 Knopfniet
63 Kurbelritzel
64 Antriebskette
65 Gummiballon
66 Vorderer Längslenker
67 Hinterer Längslenker
68 Bremsscheibe
69 Spurhebel
70 Spurstange
71 Lagerblock der Radaufhängung
72 Dämpfende Zwischenlagen
73 Modulgehäuse
74 Abdeckblech
75 Ritzelpaket
76 Zwischenwlle
77 Hilfsmotor
78 Lagerrohr
79 Ritzel mit großer Zähnezahl
80 Umwerfer der Kettenschaltung
81 Schwenkklappe
82 Schaumstoffprofil
83 Stützplatte
84 Ventilator
85 Kurbelgriff
86 Bügel
87 Führungsschiene
88 Kabelbaum
89 Gleitstück
90 Bremshebel
91 Kippschalter
92 Drucktaste der Motorsteuerung
93 Kurbelscheibe mit Lochkreis
94 Seitrommel
95 Lenkseil
96 Höhenanschlag
97 Seilspanner
98 Display der Leistungsanzeige
99 Verstärkungsrohr
100 Metallprofil
101 Haken der Heckklappe
102 Sicherungsstift
103 Rohrendstück
104 Längsanschlag
105 Halteblech
106 Kabelbetätigtes Schließprofil
107 Batteriemodule
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Verzeichnis der Abbildungen
Fig.l : · Fahrzeugrumpf mit einem Seitenkasten/Radkasten-Höhenverhältnis von
mindestens 70% in Seitenansicht
Fig.2 : Fahrzeugrumpf mit einem Seitenkasten/Radkasten-Breitenverhältnis
von mindestens 70% in Draufsicht
Fig.3 : Fahrzeugrumpf aus gekanteten Blechen mit einem Seitenkasten/Radkasten-Höhenverhältnis
von 100% in Seitenansicht
Fig.4· : Fahrzeugrumpf nach Fig.3 mit gekanteten Längssicken in der Bodenwanne
mit einem Seitenkasten/Radkasten-Breitenverhältnis von 100% in Draufsicht
Fig.5 : Querschnitt des Fahrzeugrumpfes nach Fig.3 und 4 mit angedeuteten
Tretkurbeln
Fig.6 : Fahrzeug nach den Ansprüchen 1-18 in Seitenansicht mit angedeutetem
Schwenkmechanismus der Seitentüren und der Heckklappe
Fig.7 : Fahrzeug nach Fig.6 in Frontansicht
Fig.8 : Fahrzeug nach Fig.6 in Draufsicht
Fig.9 : Fahrzeug nach Fig.6 in Heckansicht
Fig.10: Explosionszeichnung der wesentlichen Karosserieteile eines Fahrzeuges
nach Fig.6
Fig.11: Querschnitt durch den Fahrzeugrumpf mit Schema der Kantungen
Fig.12: Fahrzeug nach Fig.6 mit abgenommenem und unter die Fronthaube
eingeschobenem Dach und mit heruntergeklappten Scheiben
Figl3-16: Fahrzeug nach Fig.6 aus verschiedenen Blickwinkeln und mit unterschiedlichem
Öffnungsgrad der Karosserie
Fig.17: Darstellung des SchließVorganges nach Anspruch 8 zwischen Dach und
Seitenscheibe durch Hintergriff, Dichtprofile sind schraffiert dargestellt
Fig.18: dto. zwischen Seitentür und Seitenkasten Fig.19: dto. zwischen Seitentür und Heckbügel
Fig.20: Darstellung des Schließvorganges durch pneumatisch betätigte
Schließprofile
Fig.21: Darstellung des Zusammenwirkens von Exzenterdrehgriff und Schließblech
der Seitentüren sowie Darstellung des Exzenterkreises in seinem oberen und unteren Totpunkt, Gummitextilband und Exzenterdrehgriff
sind schraffiert dargestellt
Fig.22: Darstellung des Zusammenwirkens von Exzenterdrehgriff und Schließblech
der Heckklappe, sowie Darstellung des Exzenterkreises in seinem oberen und unteren Totpunkt
Fig.23: Darstellung des linken Sitzes und seiner Verstellvorrichtung
Fig.24: Darstellung der Verriegelung der Windschutzscheibe Fig.25: Ansicht des exzenterbetätigten Bowdenzuges für den Scheibenwischerantriebs
Fig.26: Darstellung des Eingriffes der Haken am Schließblech der Seitentüren
in die Karosserie
Fig.27: Darstellung des Schließvorganges durch kabelzugbetätigte Schließprofile
Fig.28: Querschnitt A-B in Fig.27
Fig.29: Darstellung eines Fahrwerks-Antriebs-Modules in Seitenprojektion
Fig.30: Darstellung der Lagerung des ModulgeMuses innerhalb der Seitenkästen,
sowie Andeutung des eingeschlagenen Vorderrades und des vorderen Längslenkers
Fig.31: Darstellung des rechten Fahrwerk-Antriebs-Modules in Draufsicht
Fig.32: Darstellung des regelbaren Lufteinlasses im Fahrzeugbug Fig.33: Darstellung der regelbaren Scheibenbelüftung und des Ventilators
Fig.34: Darstellung der zentralen Steuervorrichtung in Seitenansicht
Fig.35: dto. in Draufsicht
Fig.36: Darstellungsprinzip der Leistungsanzeige im Display
Fig.37: Fahrzeug nach Anspruch 19
Fig.38: Schnitt durch einen Längsdachträger des Fahrzeuges nach Fig.38
Fig.39: Darstellung des Schließprinzips durch Haken beim unteren Teil
der Heckklappe
Fig.40: Lage des Angriffspunktes und des Personenschwerpunktes bei Seitenkollission
bei bekannten Leichtfahrzeug-Konstruktionen (links) und dem erfindungsgemäßen Fahrzeug
Claims (19)
- SchutzansprücheUmweltfreundliches Leichtfahrzeug mit Muskelkraftantrieb zum Personenoder Lastentransport im Nahverkehr dadurch gekennzeichnet, daß es zwei nebeneinander angeordnete Fahrersitze (32) mit einer Sitzflächenhöhe von vorzugsweise mehr als 0,45 m über der Fahrbahn besitzt, daß hinter diesen Sitzen ein wenigstens 0,3 m3 großer, vorzugsweise mehr als 0,5 m3 großer, bis unters Dach reichender Laderaum vorhanden ist,daß sich die Tretvorrichtungen (29) zwischen den Vorderrädern befinden, vorzugsweise mit ihrem Bewegungsmittelpunkt 0,1 - 0,3 m vor der Vorderachse und ca. 0,1 m tiefer als die Sitzfläche, daß es vier Räder (28) besitzt, die vorzugsweise als Scheibenräder ausgeführt sind und die vorzugsweise an vorne geschobenen (66), hinten gezogenen (67) Längslenkern geführt werden, die vorzugsweise über luftgefüllte, im Innendruck über ein Ventil einstellbare Gummiballone (65) gefedert sind,daß seine Karosserie rundum wetterschützend und selbsttragend ist und wie ein Cabrio geöffnet werden kann, wobei neben den Türen (6), bzw. der Einstiegshaube wenigstens das Dach (12), die Windschutzscheibe (9) und die Seitenscheiben (7) zu öffnen sind, vorzugsweise auch eine Heckklappe (8),daß die tragende Struktur der Karosserie von einer durchgehend tiefen Bodenwanne (2), zwei von vorne bis hinten durchgehenden Seitenkästen (3), sowie dem vorderen (14) und hinteren Wannenabschluß (15) gebildet wird , wobei diese Teile untereinander fest verbunden sind und die Bodenwanne vorzugsweise durch Längssicken (27) oder Längskantungen versteift ist,daß die Seitenkästen (3) als Träger für Längs- und Querbelastung ausgebildet sind, die als Schutz bei Längs- und Seitenaufprall wirken, und daß diese Seitenkästen die Radkästen integrieren und in ihrem Mittelteil wenigstens 70% der Radkastenhöhe (Hp - 0,7 H„) und wenigstens 70% der Radkastenbreite (&Bgr;&sfgr; - 0,7 BR) besitzen, vorzugsweise jedoch jeweils 100% (H0 = Hn ; Bc = Bn), ferner daß diese Seitenkästen vor-DKbKzugsweise, bis auf die Radausschnitte, geschlossen sind.
- 2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dad*>seh!gekenn^e,i3ihnet,#· ;daß die Insassen und das Ladegut von einem bis auf Dachhöhe reichenden und als Überrollschutz wirkenden Heckbügel (5) geschützt werden, wobei der Heckbügel Teil der Fahrzeugaußenhaut ist, die Heckklappe (8) umrahmt, als Auflager für die Dachhinterkante dient und der Teil des Rahmens der Seitentüren (6) bzw. der Einstieghaube ist.
- 3. Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,- daß die Fahrwerksteile und wesentliche Teile des Antriebes in zwei Modulen zusammengefaßt sind, deren Modulgehäuse (73) jeweils innerhalb des Seitenkastens (3) Platz findet und in dessen Mittelteil gelagert ist, wobei diese Lagerung vorzugsweise großflächig und ausschließlich über stoß- und schalldämmende Zwischenlagen (72) erfolgt, ferner,- daß diese Module mit geringem Aufwand herausnehmbar sind,- daß die Fahrwerkslagerung in den Modulgehäusen nichtelastisch erfolgt, und,- daß die notwendigen Verbindungskabel ausreichend lang und abkuppelbar sind
- 4. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß alle vier Räder (28) gleich groß und gleich gebaut sind und mit Reifen für mehr als 4 bar Innendruck, vorzugsweise 6-7 bar, bestückt sind, deren Außendurchmesser kleiner als 0,55 m ist und deren Reifenbreite größer als 35 mm ist, wobei vorzugsweise Stahlgürtelreifen eingesetzt werden
- 5. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet,- daß die wesentlichen Bauteile der Karosserie um jeweils nur eine Raumachse gewölbt sind und aus plattenförmigen oder blechartigen Halbzeugen nur durch Zuschnitt, Kanten, Biegen, Verbinden, ggf. auch Bördeln und Sickieren, hergestellt sind, ohne den Flächeninhalt der Bauteile durch großflächiges Tiefziehen wesentlich zu vergrößern und,- daß die Bauteile vorzugsweise aus dünnen Leichtmetallblechen höherer Festigkeit bestehen
- 6. Fahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,- daß die Bodenwanne (2) vorzugsweise durch vier tiefe, durch wechselsinnige Kantungen erstellte Längssicken (27), die jeweils unterhalbder vier Pedale angeordnet snw.^ ,\^xst&^pt„$^t, &phgr;#· j- daß die Bodenwanne (2) am seitlichen Rand entlang der Biegelinien L1 und L1,um je ca 90° nach oben gebogen ist,- daß die Seitenkästen (3) an den Biegelinien L„ und L0 &tgr;, sowie L„ und Lo, als die oberen inneren Kanten um je etwa 40 - 50° nach außen gebogen sind, wobei für die Biegewinkel gilt: L2 + L„ = L2, + L„, = ca. 90°,- daß die Seitenkästen an den Biegelinien L, und L,, als die obere äußere Kante um je ca. 90° nach unten gebogen sind,- daß die Seitenkästen in ihrem Mittelteil durch nach innen Biegen an den Biegelinien L1. und L1-, sowie Lfi und L,T umd jeweils ca. 35-55° geschlossen werden, wobei bei waagrechtem Anschlag des Bleches am Fahrzeugboden gilt: L1- + Lfi = L1-, + L,, = ca. 90°, wobei Lo und LoP bzw. Lot und Loi, aber auch L1- und L^-, bzw. L5, und L^, jeweils zu einer einzigen, etwa 90° betragenden Biegung zusammengefaßt sein können, vorzugsweise mit dann deutlich größerem Biegeradius (Fig.11),- daß die Blechfläche zwischen L1- und Lfi, bzw L1-, und L,., gesondert hergestellt ist, lösbar mit der übrigen Karosserie verbunden ist und als Abdeckblech (74) für die Fahrwerks- und Antriebsmodule fungiert,- daß der vordere Wannenabschluß (14) im Winkel von 30° zur Bodenwanne schräg nach oben weist, bis auf Höhe der Biegelinie L1-ZL1-, reicht, mit der Innenfläche der Seitenkästen verbunden ist und oben vorzugsweise durch eine ca. 90° betragende Biegung nach innen oben in das Luftleitblech (21) übergeht,- daß der hintere Wannenabschluß (15) in ein oder zwei Biegungen um^ zusammen ca. 90° nach oben errichtet ist, vorzugsweise sowohl mit der äußeren, als auch der inneren Seitenkastenflache verbunden ist und daß sein oberer Rand durch mehrfaches Kanten nach innen zu einer steifen Ladekante geformt ist,- daß die Seitenkästen im Bereich der Sitze durch ein horizontales Blechstück oder durch Zugstreben (37), die an den Biegelinien L2 und L2, ansetzen, gegen longitudinales Verschieben bei Torsion gesichert sind,- daß die Seitenkästen im Bereich der vorderen Radausschnitte vorzugsweise durch eine Einlage bzw. ein Randprofil verstärkt sind und daß die hinteren Radausschnitte erst unterhalb von Ln. und L5, beginnen,- daß die Biegeradien vorzugsweise zwischen 15 und 30 mm betragen.
- 7. Fahrzeug nach Anspruch 6 dadurch,- daß die Fronthaube (4) aus folgenden, vorzugsweise durch Biegungen erstellten und in sich vorzugsweise ebenen Teilflächen besteht:a) der schrägen Hauptfläche (16) mit den beiden Schrägflächen (17) und den beiden Seitenflächen (18), wobei die Hauptfläche auch durch eine Biegung mit großem Radius direkt in die Seitenflächen übergehen kann,b) der senkrechten Frontfläche (19) mit den beiden senkrechten, aber schräg nach hinten gerichteten vorderen Seitenkastenabschlüssen (23), sowiec) den beiden unteren Schrägflächen (20), sofern diese nicht aus dem vorderen Wannenabschluß (14) erzeugt werden, wobei alle Teilflächen vorzugsweise aus einem Zuschnitt erzeugt werden,- daß die hinteren und oberen Ränder der Fronthaube mehrfach umgekantet, gebördelt oder mit einem Profil zum Kantenschutz und zur Versteifung versehen sind,- daß der Heckbügel (5) durch zwei ca. 70 - 80° betragende Biegungen in ein Mittelteil und zwei Seitenteile unterteilt ist, die sich von ihrer Basis zum Mittelteil hin deutlich verjüngen und die vorzugsweise durch jeweils eine weitere Biegung um 10 - 15° in ein oberes und ein unteres Seitenteil unterteilt werden, und daß die Ränder des Heckbügels zu einem stabilen Kastenprofil mehrfach nach innen gekantet sind oder durch ein Rohrprofil verstärkt sind, und- daß Dach (12), Windschutzscheibe (9), Seitenscheiben (7), Seitentüren (6) und die Teilflächen der Heckklappe (8) vorzugsweise in sich weitgehend eben sind und daß das Dach zum Öffnen vorzugsweise unter die Fronthaube geschoben wird, die Windschutzscheibe nach vorne umgeklappt bzw. an einem Zentralgelenk gedreht und umgeklappt wird, die Seitenscheiben heruntergeklappt werden, die Seitentüren an je zwei Schwenkarmen nach unten-hinten geschwenkt werden und die Heckklappe in ein oder zwei Teilen nach unten oder nach oben geklappt wird.
- 8. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß alle beweglichen Karosserieteile sicher abschließbar sind durch einen Schließmechanismus, der weite Teile des Randes der jeweiligen Karosserieteile erfaßt und kraft- und/oder formschlüssig miteinander verbindet, entweder durch Hinter-, Ein-, oder Übergriff nach dem Hakenprinzip, wobei die eigentliche Schließbewegung annähernd parallel zur Ebene des Teiles erfolgt und durch einen abschließbaren Mechanismus nach dem Exzenter-, Kniehebel- oder Gleitkeilprinzip erzeugt wird, oder durch in ihrem Querschnitt veränderbare, durch Gasdruck (42) oder Kabelzug (106) betätigte Schließprofile, die die Teile gegeneinander verspannen, wobeidie Flächen vorzugsweise unteP'Zag^geseiiztoiwerdea.* J
- 9. Fahrzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,- daß die trapezähnlichen, am größten Teil ihres Randes um ca. 160° nach innen gebogenen Seitenscheiben (7) das Dach (12), den vorderen Dachpfosten (10) oder ggf. den Längsdachträger (11), sowie den Heckbügel (5) von oben-außen jeweils am u-förmigen Metallprofil (40), das gleichzeitig als Regenrinne dient, umgreifen,- daß die trapezähnlichen, ebenfalls an weiten Teilen ihres Randes umca. 160° nach innen gebogenen Seitentüren (6) die Karosserie im Bereich des Heckbügels (5), der Seitenkästen (3) und der Fronthaube (4) von unten-außen jeweils am u-förmigen Metallprofil (40) umgreifen, wobei Seitenscheiben und Seitentüren durch ein diese Teile verbindendes Schließblech (35) mit Exzenterdrehgriff (44) aufeinander zu, bzw. voneinander weg bewegt werden können, und- daß die Heckklappe (8) zweiteilig ist, in ihrem oberen trapezförmigen Rand in die Regenrinne des Heckbügels (5) eingreift, in ihrem rechteckigen, unteren Teil durch eine Reihe von in den Heckbügel greifende Haken (101) gesichert wird, wobei die Verriegelung durch einen Exzenterdrehgriff (45) mit Nase erfolgt.
- 10.Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet,- daß die Radachsen mit Peilbohrungen versehen sind, und die Wände der Seitenkästen, bzw. des Mittelkastens (13) mit durch Deckel verschließbaren Peilfenstern ausgestattet sind, die eine Spurvermessung erlauben, und- daß nicht nur die Vorderachse durch die längenverstellbare Spurstange (70), sondern auch die Hinterachse durch fixierbare und justierbare Gelenke an den Lagerblöcken (71) der Radaufhängung spurverstellbar ist.
- 11.Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeug mit einem angepaßten, vorzugsweise auf unter 30 km/h beschränkten Hilfsmotor (77) ausgestattet ist, dessen auf die Nennleistung (Elektromotor) und auf das zulässige Gesamtgewicht bezogene Leistungs-Gewichtsverhältnis zwischen 2 und 3 W pro kg liegt, wobei dieses Verhältnis bei Verbrennungsmotoren bei rund 30% (Explosionsmotor) oder rund 50% (Dampf- oder Stirlingmotor) der Höchstleistungsdrehzahl erreicht werden soll.
- 12.Fahrzeug nach einem der Anspssehe· J»-l &Ggr;,..dadurch gekennzeichnet,- daß das Fahrzeug durch eine zentrale Steuereinrichtung (33) in der Gestalt eines Kurbelgriffes (85) einhändig gesteuert wird, wobei die Achsen von Kurbelscheibe (93) und Kurbelgriff vorzugsweise parallel und senkrecht zum Fahrzeugboden sind, der Kurbelgriff jedoch etwas nach vorne geneigt ist und den hydraulisch wirkenden Bremshebel (90) und die Drucktaste der Motorsteuerung (92) sowie den Kippschalter der Blinkerbedienung (91) trägt,- daß der Kurbelgriff vorzugsweise durch einen halbsteifen Kabelbaum (88) und/oder durch eine Führungsschiene (87) am Verdrehen gehindert wird,- daß die Übertragung der Lenkbewegung auf die Spurstange (70) vorzugsweise über zwei gegensinnig von einer Seiltrommel (94) ablaufende, spannbare Lenkseile (95) erfolgt und daß der Drehsinn von Kurbelscheibe und Vorderrädern übereinstimmt, und- daß die Lenkseile an der Spurstange vorzugsweise an Punkten ansetzen, die sich nahe oder auf einer mit der Längslenker-Lagerung fluchtenden Linie befinden.
- 13.Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet,- daß die Sitze (32) aus einem mit wasserdampfdurchlässigem Gewebe (48) bespannten Rohrgestell (47/48) bestehen, das vorzugsweise über ein rastendes Gelenk (50) in der Lehnenneigung verstellbar ist, wobei die Lehne vorzugsweise s-förmig gebogen ist, oben als Kopfstütze ausgebildet ist und vorzugsweise nicht stärker als 65° (Gesäß-Schulter-Tangente) geneigt ist,- daß die Sitze innen auf dem Mittelkasten (13) mit je zwei nach hintenunten weisenden Haken (52) in je einer Rastenlochschiene (53) in verschiedenen Positionen eingehakt werden können, außen auf den Seitenkästen (3) jedoch nur über Weichgummifüße (51) aufsitzen, und- daß die Lehnenrohre vorzugsweise mit Schaumstoff gepolstert sind.
- 14.Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet,- daß zwischen dem Unterrand der Windschutzscheibe (9) und der Oberkante der Fronthaube (4) ein über eine Klappe regelbarer, etwa 2 cm breiter Luftspalt zur Scheibenbelüftung vorgesehen ist,- daß der Fahrzeuginnenraum durch eine vorzugsweise zweigeteilte, über Zugstangen regelbare Schwenklappe (81) im Fahrzeugbug dosiert belüftet werden kann, und- daß vorzugsweise sowohl die Scheibenbelüftung als auch die Innenraum-belüftung durch einen kleinenv'SGkwenkBai'eiii,,.elektrisch oder durch die Pedale angetriebenen, frei stehenden Ventilator (88) unterstützt werden kann.
- 15.Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1-14, sowie nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,- daß die aktuelle Tretleistung und die aktuelle Motorleistung durch eine elektronische Drehmoment-, Drehzahl-, Motorstrom-Erfassung durch einen Bordrechner errechnet und in einem Display (98) dargestellt werden,- daß diese Darstellung vorzugsweise in der Art geschieht, daß die Gesamtleistung als breites Blockdiagramm dargestellt wird, in das die Tretleistung des Fahrers, ggf. auch des Beifahrers, jeweils optisch gut unterscheidbar als weitere, nebeneinander angeordnete Säulen eingeschrieben werden, wobei die jeweiligen Flächenanteile den Anteilen an geleisteter Arbeit entsprechen,- daß die Leistung zusätzlich zu jeder Säule in Zahlen angezeigt wird, wobei die Gesamtleistung vorzugsweise unter die Säule, Fahrer- und Beifahrerleistung links, bzw. rechts daneben eingeschrieben wird, und- daß die Daten über längere Zeitabschnitte gespeichert und bei Bedarf abgerufen werden können.
- 16.Fahrzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Energie über Batteriemodule (107) bereitgestellt wird, die den typischen Tagesbedarf plus einer Reservemarge von 20-30% abdecken können, und die modular zu größerer Kapazität zusammenzukoppeln sind.
- 17.Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1-16, dadurch gekennzeichnet, daß maßgebliche Karosserieteile, insbesondere die vorderen, ggf. auch die hinteren Abschnitte der Seitenkästen, eine Knautschinduzierung besitzen, die durch Sicken, unterschiedliche Wandstärken oder durch zonenweises Weichglühen/Härten hervorgerufen --werden kann.
- 18.Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1-17, dadurch gekennzeichnet, daß zur Geräuschdämpfung dröhngefährdete Flächen des Innenraums mit einer Textilauflage versehen sind und daß sich zwischen den einzelnen Karosserieteilen elastische Dichtprofile (41) befinden, die ein Klappern verhindern.
- 19.Fahrzeug nach einem der Ansprüche;Ii-18·,..darren gpeenjizeichnet,daß zusätzlich zum Heckbügel (5) zwei Längsdachträger (11) als Überrollschutz installiert sind, die fest mit der Fronthaube (4) und dem Heckbügel verbunden sind, wobei bei einteiliger Einstiegshaube Längsdachträger und Heckbügel durch Verschlüsse verbunden werden.
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DE9402906U DE9402906U1 (de) | 1994-02-22 | 1994-02-22 | Umweltfreundliches Leichtfahrzeug mit Muskelkraftantrieb |
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DE9402906U DE9402906U1 (de) | 1994-02-22 | 1994-02-22 | Umweltfreundliches Leichtfahrzeug mit Muskelkraftantrieb |
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ID=6904932
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DE19613446A1 (de) * | 1996-04-04 | 1997-10-09 | Carbike Leichtfahrzeuge Gmbh & | Vierrädriges, vollverkleidetes Leichtfahrzeug |
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DE102008064071A1 (de) | 2008-12-19 | 2010-07-01 | Stanislav Spivak | Muskelkraftbetriebenens Leichtfahrzeug |
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EP3865380A1 (de) * | 2020-02-12 | 2021-08-18 | Erwin Hymer Group SE | Plattenförmiges bauelement sowie karosserie für ein freizeitfahrzeug mit einem solchen bauelement |
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1994
- 1994-02-22 DE DE9402906U patent/DE9402906U1/de not_active Expired - Lifetime
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