DE102021004436A1 - Electrical means of transport with a device for lifting loads - Google Patents
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Abstract
Gegenstand des Patents ist ein vierrädriges Elektrofahrzeug zur stehenden Beförderung von mindestens zwei Personen und von Gepäck und/oder Ladegut über kürzere Strecken auf befestigten Wegen, vornehmlich im öffentlichen urbanen sowie im privaten und gewerblichen Bereich.
Description
Technisches Gebiet:Technical field:
Gerät mit einem elektrischen Antrieb zur Personen- und Lastenbeförderung.Device with an electric drive for transporting people and loads.
Stand der Technik:State of the art:
Die bisher zum Personentransport mit Motor oder Hilfsmotor existierenden Fahrzeugkonzepte für den öffentlichen Raum basieren auf der Grundlage eines PKW, eines Kraftrades oder eines Fahrrades. Allen ist gemein, dass die das Fahrzeug bedienende Person eine Sitzposition einnimmt.The vehicle concepts for public spaces that have existed to date for passenger transport with a motor or auxiliary motor are based on a car, a motorcycle or a bicycle. What they all have in common is that the person operating the vehicle takes a seated position.
Eine Ausnahme bilden die mittlerweile überall verfügbaren, kompakten elektrisch betriebene Roller sogenannte E-Scooter, die eine stehende Fortbewegung ermöglichen. Gegenüber einer Sitzposition ergibt sich daraus eine schnellere und flexible Zugänglichkeit und es wird der physische und zeitliche Aufwand für den Auf- und Absteigevorgang minimiert.An exception are the compact electrically powered scooters, so-called e-scooters, which are now available everywhere and allow standing movement. Compared to a seated position, this results in faster and more flexible accessibility and the physical effort and time required for getting on and off is minimized.
Nachteilig ist, dass mangels Haltemöglichkeiten und Kippgefahr beim klassischen E-Scooter die Mitnahme einer weiteren stehenden Person gegebenenfalls mit Gepäck oder ähnlicher Zusatzlast mit erheblichen Sicherheitsrisiken verbunden und deshalb allgemein nicht zulässig ist.The disadvantage is that due to the lack of holding options and the risk of tipping over with the classic e-scooter, taking another standing person with you, possibly with luggage or a similar additional load, is associated with considerable safety risks and is therefore generally not permitted.
Für die individuelle motorisierte Mehrpersonenbeförderung im urbanen Bereich finden sich als umweltfreundliche und verkehrsflächensparende, alternative Konzepte zum klassischen PKW jedoch bisher nur drei- oder vierrädrige E-Bikes, E-Krafträder oder auf dem PKW-Prinzip basierende E-Fahrzeuge mit lediglich reduzierten Abmessungen.For individual motorized multi-person transport in urban areas, however, the only environmentally friendly and space-saving alternative concepts to classic cars have so far only been three- or four-wheeled e-bikes, e-motorcycles or e-vehicles based on the car principle with only reduced dimensions.
Das in dieser Patentanmeldung beschriebene vierrädrige Fahrzeugkonzept greift die Vorteile, insbesondere die Kompaktheit und Flexibilität, sowie die Beliebtheit der E-Scooter auf und erweitert diese um Neuerungen zur Erfüllung der Anforderungen an die Verkehrssicherheit bei der Beförderung von mindestens zwei Personen und ggf. Ladegut. Es stellt somit eine umweltfreundliche Erweiterung der bestehenden Konzepte im Nahverkehrsbereich dar. The four-wheeled vehicle concept described in this patent application takes up the advantages, in particular the compactness and flexibility, as well as the popularity of the e-scooter and expands them with innovations to meet the requirements for road safety when transporting at least two people and possibly cargo. It thus represents an environmentally friendly extension of the existing concepts in the local transport sector.
Aufgabenstellung:Task:
Entwicklung eines vierrädrigen Elektrofahrzeugs zur stehenden Beförderung von mindestens zwei Personen und von Gepäck und/oder Ladegut über kürzere Strecken auf befestigten Wegen, vornehmlich im öffentlichen urbanen sowie im privaten und gewerblichen Bereich.Development of a four-wheel electric vehicle for standing transport of at least two people and luggage and/or cargo over short distances on paved roads, primarily in public urban, private and commercial areas.
Beschreibung:Description:
Das neue Fahrzeug ermöglicht eine schnelle und unkomplizierte Inbetriebnahme und Nutzung. Es hat einen geringen Platzbedarf, und ermöglicht auch die Nutzung durch Personen mit Bewegungseinschränkungen.The new vehicle enables quick and uncomplicated commissioning and use. It has a small footprint and can also be used by people with restricted mobility.
Für kürzere Strecken stellt das Fahrzeug eine bequeme, umweltfreundliche und verkehrsflächensparende Alternative zum klassischen Automobil oder zu Transportmitteln für mehr als eine Person, wie dreirädrige E-Bikes oder E-Autos.For shorter distances, the vehicle represents a comfortable, environmentally friendly and space-saving alternative to the classic automobile or means of transport for more than one person, such as three-wheeled e-bikes or e-cars.
Es erweitert deutlich das Portfolio für nutzerfreundliche, flexibler und bezahlbarer Mobilität.It significantly expands the portfolio for user-friendly, flexible and affordable mobility.
Das Fahrzeug besteht aus einer in der Mitte teilbaren und verwindungssteifen Bodenkonstruktion (Chassis) mit einer lenkbaren Vorderachse sowie einer Hinterachse.The vehicle consists of a torsion-resistant floor construction (chassis) that can be divided in the middle and has a steerable front axle and a rear axle.
Das Chassis kann aus verzinktem Rechteckrohr aus Stahl oder Aluminium, aus Leichtbauwerkstoffen wie z.B. Aluminiumschaum oder aus Verbundwerkstoffen wie z.B. Kohlefaserverbundwerkstoff hergestellt werden.The chassis can be made of galvanized steel or aluminum rectangular tubing, lightweight materials such as aluminum foam, or composite materials such as carbon fiber composite.
Das Chassis weist eine rutschfeste Abdeckung (Bodenplatte) aus zum Beispiel Leichtmetall auf.The chassis has a non-slip cover (base plate) made of light metal, for example.
Die elektrischen Antriebe und die Batterien vorzugsweise Akkumulatoren sind unterhalb der Abdeckung im Chassis untergebracht.The electric drives and the batteries, preferably accumulators, are housed under the cover in the chassis.
Das teilbare Chassis wird durch Schrauben, Stifte oder Bolzen, welche von Hand eingeschraubt bzw. eingesteckt und verriegelt werden können, verbunden und/oder gesichert. Die Schrauben, Stifte und Bolzen sind mit Knöpfen, Flügeln oder ähnlichem versehen, um eine einfache Handhabung zu ermöglichen.The divisible chassis is connected and/or secured by screws, pins or bolts which can be screwed in or inserted and locked by hand. The screws, pins and bolts are provided with knobs, wings or the like to allow for easy manipulation.
Die Größe des Chassis ist so gestaltet, dass für die beförderten Personen ausreichend Bewegungsfreiheit bei Kurvenfahrten sowie ausreichend Sicherheitsabstand bei Bremsvorgängen und/oder Anfahrvorgängen gewährleistet wird.The size of the chassis is designed in such a way that the people being transported have sufficient freedom of movement when cornering and sufficient safety distance when braking and/or starting.
Die auf dem Fahrzeug hintereinanderstehenden Personen lehnen während der Fahrt mit dem Rücken jeweils an einem demontierbaren Bügel aus zum Beispiel Stahl- oder Aluminiumrohr, welcher im oberen Bereich vorzugsweise ergonomisch geformt und ausreichend mit vorzugsweise wetterfestem Material gepolstert ist. Zur Anpassung an die jeweilige Körpergröße ist jeder Bügel über zum Beispiel einen einfachen Druckmechanismus in der unteren Querverbindung manuell höhenverstellbar. Die Bügel können zusätzlich auch, insbesondere für die das Fahrzeug steuernde Person, mit einem integrierten Stehsitz ausgelegt werden. Am vorzugsweise hinteren Bügel können seitliche Armlehnen mit stabilen Haltegriffen integriert werden, um der beförderten Person bestmögliche Stabilität zu gewährleisten. Vorzugsweise der hintere Bügel kann vorzugsweise mit einem Sicherheitsgurt für die beförderte Person ausgestattet werden.The people standing one behind the other on the vehicle lean on their backs while driving against a detachable bracket made of, for example, steel or aluminum tubing, which is preferably ergonomically shaped in the upper area and sufficiently padded with preferably weatherproof material. To adapt to the respective body size, each bar can be manually adjusted in height, for example using a simple pressure mechanism in the lower cross connection. The Brackets can also be designed with an integrated standing seat, especially for the person driving the vehicle. Lateral armrests with stable handles can be integrated into the preferably rear bracket in order to ensure the best possible stability for the person being transported. Preferably the rear bracket can preferably be fitted with a seat belt for the person being carried.
In der Standardversion des Fahrzeugs für zwei Personen befindet sich hinter dem zweiten Bügel eine Freifläche, vorzugsweise in einer Größe von ca. 500 mm x 800 mm, die optional als Stellfläche genutzt oder mit unterschiedlichen Aufbauten, wie z.B. einem Kindersitz, einer Anhängerkupplung, einem Transportkorb bzw. -container o.ä. oder Aufbauten für gewerbliche Anwendungen, bestückt werden kann. Auf der Freifläche können zum Beispiel Gepäckstücke, Einkaufstaschen oder Getränkekisten mit einem entsprechenden Netz oder mit einem oder mehreren Spanngurten gesichert werden.In the standard version of the vehicle for two people, there is an open area behind the second bracket, preferably with a size of approx. 500 mm x 800 mm, which can optionally be used as a storage space or with different attachments, such as a child seat, a trailer hitch, a transport basket or containers or similar or superstructures for commercial applications. On the open space, for example, luggage, shopping bags or crates of drinks can be secured with an appropriate net or with one or more tension belts.
Eine vorzugsweise Ausführung des Fahrzeuges hat in der Bodenplatte Aussparungen, so dass die mit kleinen Kotflügeln, aus vorzugsweise Recyclingmaterial, abgedeckten Räder max. 50 mm seitlich über den Boden hinausragen.A preferred version of the vehicle has recesses in the base plate, so that the wheels covered with small fenders, preferably made of recycled material, protrude a maximum of 50 mm laterally above the ground.
Die Vorderräder können für eine bessere Rangierfähigkeit bis zu 75 Grad eingeschlagen werden.The front wheels can be turned up to 75 degrees for better manoeuvrability.
Der Achsabstand beträgt ca. 1100mm.The center distance is approx. 1100mm.
Bei den Rädern handelt es sich um leicht austauschbare, ca. 8-bis 10-Zoll große Luftreifen oder geschäumte Gummireifen.The wheels are easily interchangeable, approximately 8- to 10-inch pneumatic tires or foam rubber tires.
Im Fahrzeugboden ist unter einer Klappe Platz für ein komplettes Reserverad vorgesehen.There is space for a complete spare wheel under a flap in the vehicle floor.
Der Unterboden ist durch eine stabile Verkleidung aus Blech oder Recyclingmaterial ausreichend geschützt.The underbody is adequately protected by a sturdy paneling made of sheet metal or recycled material.
Die Lenkung des Fahrzeugs erfolgt über eine mind. 700mm hohe, demontier- sowie höhenverstellbare und stabile T-Lenkstange (Lenkstange und Querlenker), welche mittig auf der vorderen Achse angebracht ist.The vehicle is steered using a stable T-handlebar (handlebar and wishbone) that is at least 700mm high, removable, height-adjustable and mounted in the middle of the front axle.
Die fahrrelevanten Funktionen wie Beschleunigung, Bremsen, Rückwärtsfahrt, Blinker sowie akustisches Warnsignal (Hupe), werden entsprechend über die Griffe rechts und links am Lenker ausgeführt.The functions relevant to driving, such as acceleration, braking, reversing, indicators and an acoustic warning signal (horn) are carried out using the handles on the right and left of the handlebars.
Ein wetterfestes Display mit Anzeige der Batteriekapazität, Betriebsdauer, Laufleistung und der Fahrtgeschwindigkeit sowie die Auslöser von weiteren Funktionen wie zum Beispiel Fern- und Rücklicht sind in einem sich mittig befindenden Tableau (Armaturenbrett) untergebracht.A weatherproof display showing the battery capacity, operating time, mileage and driving speed as well as the triggers for other functions such as high beam and taillight are housed in a central panel (dashboard).
Der Antrieb des Fahrzeuges erfolgt über mindestens einen Elektromotor. Vorzugsweise erfolgt der Antrieb durch zwei Motoren, von denen jeweils einer die Vorder- bzw. Hinterachse antreibt.The vehicle is driven by at least one electric motor. Preferably, the drive is provided by two motors, one of which drives the front and rear axles.
Die Stromversorgung des/der Elektromotor(en) erfolgt über auswechselbare Batterien bzw. Akkumulatoren, welche über ein externes oder im Akkumulator integriertes Ladegerät an den üblichen Netzstromquellen z.B. 110 Volt oder 220 Volt bis 240 Volt geladen werden können.The power supply to the electric motor(s) is provided by replaceable batteries or accumulators, which can be charged using an external charger or a charger integrated in the accumulator at the usual mains power sources, e.g. 110 volts or 220 volts to 240 volts.
Die Batteriekapazität soll bei Volllast und Null Grad Celsius für eine Wegstrecke von vorzugsweise 50km ausgelegt sein.The battery capacity should be designed for a distance of preferably 50km at full load and zero degrees Celsius.
Das Fahrzeug weist vorzugsweise im Frontbereich bis zur maximalen Höhe der Lenkstange eine demontierbare Schürze aus zum Beispiel recyceltem Kunststoff auf, um den Fahrer vor Spritzwasser, Steinschlag und Insekten zu schützen. Auf dieser Frontverkleidung ist vorzugsweise ein durchsichtiger und abnehmbarer Windschild aus zum Beispiel Plexiglas aufgesetzt, der die das Fahrzeug steuernde Person auch im oberen Körperbereich vor Spritzwasser, Steinschlag und Insekten schützt.The vehicle preferably has a detachable apron made of recycled plastic, for example, in the front area up to the maximum height of the handlebars, in order to protect the driver from spray water, stone chips and insects. A transparent and detachable windshield made of Plexiglas, for example, is preferably placed on this front paneling, which also protects the person driving the vehicle from spray water, stone chips and insects in the upper part of the body.
Über eine eigene Applikation können alle relevanten Betriebsdaten des Fahrzeugs auf einem Computer und/oder einem Smartphone erfasst und ausgewertet werden.All relevant operating data of the vehicle can be recorded and evaluated on a computer and/or a smartphone via a separate application.
Am Lenker befindet sich eine Ablage zur Aufnahme eines Smartphones, welches vorzugsweise über die Ablage mit Energie versorgt wird, wobei besonders bevorzugt die Energieübertragung kontaktlos erfolgt.On the handlebar there is a shelf for accommodating a smartphone, which is preferably supplied with energy via the shelf, with the energy transmission particularly preferably being contactless.
Die Ausstattung des Fahrzeugs in der Standardversion umfasst alle für die Teilnahme am öffentlichen Straßenverkehr erforderlichen und vorgenannten Funktionen, ferner eine Diebstahlsicherung mit GPS und einen USB-Anschluss zur Aufladung eines Handys oder ähnlichen Verbrauchers.The equipment of the vehicle in the standard version includes all the aforementioned functions required for driving on public roads, as well as an anti-theft device with GPS and a USB connection for charging a mobile phone or similar consumer.
Durch die einfache Demontagemöglichkeit von Lenkstange und Bügeln sowie durch die Teilbarkeit des Chassis lässt sich das Fahrzeug leicht zerlegen und zum Beispiel im Kofferraum eines PKW verstauen und transportieren.Because the handlebars and brackets can be easily removed and the chassis can be divided, the vehicle can be easily dismantled and stowed and transported in the trunk of a car, for example.
Alle relevanten Teile sind zur leichteren Montage nummeriert und/oder mit Symbolen versehen.All relevant parts are numbered and/or marked with symbols for ease of assembly.
Das Fahrzeug hat eine manuelle Feststellbremse, welche das Fahrzeug gegen Wegrollen sichert.The vehicle has a manual parking brake, which secures the vehicle against rolling away.
Das Fahrzeug kann zum Schutz der Passagiere vor Sonne, Regen und anderen Witterungseinflüssen optional mit einem Dach oder einer Verkleidung versehen werden.The vehicle can be fitted with an optional roof or fairing to protect passengers from sun, rain and other elements.
Vorzugsweise verfügt das Dach bzw. die Verkleidung über integrierte Solarzellen, welche den Akkumulator laden können.The roof or the paneling preferably has integrated solar cells which can charge the accumulator.
Besonders bevorzugt ist die Verkleidung so ausgeführt, dass bei Rechtsverkehr die linke Seite des Fahrzeuges ganz oder zumindest teilweise geschlossen ist und somit die Person zum überholenden Verkehr hin geschützt wird. Auf der rechten, zum Fußweg gerichteten Seite, bleibt eine ausreichende, bodentiefe Öffnung mit problemloser, jederzeitiger Ein- und Ausstiegsmöglichkeit in aufrechter Haltung. Bei Linksverkehr gilt dies analog, d.h. das Fahrzeug ist rechts zumindest teilweise geschlossen und links ausreichend, bodentief geöffnet.The covering is particularly preferably designed in such a way that the left-hand side of the vehicle is completely or at least partially closed when driving on the right-hand side and the person is thus protected from overtaking traffic. On the right side, facing the footpath, there is a sufficient, floor-to-ceiling opening with easy entry and exit at any time in an upright position. The same applies to left-hand traffic, i.e. the vehicle is at least partially closed on the right and sufficiently open on the left, floor-to-ceiling.
Um die Kippgefahr bei der Nutzung des Fahrzeugs durch die stehenden Passagiere zu minimieren, liegt der Schwerpunkt des Fahrzeuges durch die im stabilen Boden verbauten Akkumulatoren so niedrig wie möglich.In order to minimize the risk of tipping over when the vehicle is used by standing passengers, the vehicle's center of gravity is as low as possible thanks to the batteries installed in the stable floor.
Zusätzlich kann der Einschlagwinkel der Vorderräder mit zunehmender Geschwindigkeit über eine entsprechende vorzugsweise elektronische Sperre reduziert werden. Extreme Lenkmanöver, die das Fahrzeug während einer normalen Fahrt samt Passagieren zum Umkippen bringen können, sind damit weitestgehend ausgeschlossen.In addition, the steering angle of the front wheels can be reduced with increasing speed via a corresponding, preferably electronic, lock. Extreme steering maneuvers that could cause the vehicle and passengers to tip over during normal driving are thus largely ruled out.
Für den Betrieb des Fahrzeugs im Winter kann neben beheizbaren Griffen am Querlenker und beheizbaren Fußmatten, auch eine schneetaugliche Antriebsart in Form von Antriebsraupen aus Gummi angebaut werden. Hierbei handelt es sich um vier kompakte Einheiten, die anstelle der Reifen mit einfachen Handgriffen auf die Antriebsachsen montiert werden.For operating the vehicle in winter, in addition to heated handles on the wishbone and heated floor mats, a snow-compatible type of drive in the form of rubber drive tracks can also be installed. These are four compact units that are mounted on the drive axles in a few simple steps instead of the tires.
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Chassischassis
- 2a, 2b2a, 2b
- Vorderradfront wheel
- 33
- Batterie, Akkumulatorbattery, accumulator
- 4a, 4b4a, 4b
- Hinterradrear wheel
- 55
- Gepäckstückpiece of luggage
- 66
- Armlehnearmrest
- 7a, 7b7a, 7b
- Bügelhanger
- 88th
- Querlenker mit DisplayControl arm with display
- 99
- Lenkstangehandlebar
- 1010
- Schürzeapron
- 1111
- Raupenrädertrack wheels
- 1212
- KetteChain
- 1313
- Kotflügelfender
Claims (12)
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
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