-
Die Erfindung betrifft ein ultraleichtes dreispuriges Stadtfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
-
Die Erfindung ist auf dem Gebiet der leichten Stadtelektrofahrzeuge einsetzbar, die einer reibungslosen Beförderung dienen, um ein Ziel innerhalb einer Stadt oder der nahe liegenden Umgebung, wie z. B. Parkkomplexe, Resorts, verschiedene Ausflugsorte usw. zu erreichen. Die Erfindung betrifft das Gebiet der Automobilindustrie.
-
Derzeit sind existierende Ausführungsformen der Standardverkehrsmittel allgemein bekannt. Aber der in der Stadt überlastete Straßenverkehr erfordert die Nutzung solcher Verkehrssysteme, die beispielsweise durch eine Unterstützung von Parkplätzen in den Außenbezirken von Städten den Zugang in die Innenstadt von den gewöhnlichen Personenverkehrsmitteln behindern. Bei diesem System der Parkplätze in den Außenbezirken werden die Personen mittels der öffentlichen Verkehrsmittel oder von Taxis in das Stadtzentrum befördert.
-
Es gibt auch eine Verkehrsstrategie, bei welcher die Personen in die Innenstadt mittels gemieteter oder eigener kleiner Stadtelektrofahrzeuge von den Parkplätzen in den Außenbezirken befördert würden. Auch Berufspendler, die in die Stadt von den Vorstadtgebieten pendeln, könnten die kleinen Stadtelektrofahrzeuge nutzen.
-
Diese Verkehrsstrategien haben zu der gesamten Menge der Konzeption dieser kleinen Stadtelektrofahrzeuge beigetragen. Im Jahr 2011 stellte der Autohersteller Volkswagen ein kleines zweispuriges Stadtfahrzeug mit einem Ein-Sitz-Interieur vor. Dank des räumlichen Tragwerks aus Aluminium beträgt das Fahrzeuggewicht nur 460 kg. Der leichte Elektromotor mit einer Leistung von 15 kWp und einem Gewicht von 19 kg ist hinter dem Fahrersitz angeordnet. Der Akku hat eine Kapazität von 5,3 kWp, was eine Reichweite bis 65 km ermöglicht. Die Karosserie hat eine Tür mit einem Auskippen über das Dach. In Anbetracht der Tatsache, dass das Fahrzeug nur für eine Person bestimmt ist, ist es immer noch viel zu robust und weist eine Länge von etwa 3 m auf.
-
Das taiwanesische Unternehmen ITRI stellte einen Stadtflitzer/Elektrofahrzeug-Ecooter vor. Dies ist ein Zweisitzer, ein dreispuriges Fahrzeug, mit einem Vorderrad, das von einem Lithium-Ionen-Akku angetrieben wird, mit einer Reichweite bis 100 km. Die Abdeckung des Fahrzeugs hat die Form einer abgeflachten durchsichtigen Kunststoffblase.
-
Solche Abdeckungen des Fahrzeugs bieten dem Fahrer aber nicht die geforderte Sicherheit.
-
Bekannt sind auch zweispurige Elektrofahrzeuge ALPHA PRO K mit einem flachen Fahrgestell, mit einfachen Achsen mit kleinen Rädern und mit einer bogenförmigen Karosserie und mit einem Seitentürgelenk für eine Person. Die Karosserie hat außerdem eine vordere und eine hintere undurchsichtige Kunststoffabdeckung, auf die weiter vordere und hintere transparente Kunststoffüberdeckungen anknüpfen. Das Elektroauto ist schmal, hoch und kurz, was zu seiner Instabilität beim Manövrieren schon bei etwas höherer Geschwindigkeit führt. Der bogenförmige Karosserierahmen gewährt keine Sicherheit für den Fahrer.
-
Dies hat zu dem Bemühen geführt, ein Konzept für ein solches Fahrzeug zu gestalten, das vor allem in der Stadt zur Nutzung kommt und sogar bei den minimalen Größen insbesondere die Sicherheit des Fahrers und die Fahrzeugstabilität sicherstellt.
-
Das Ergebnis dieser Bemühungen wird weiter mit dieser Erfindung beschrieben, die sich mit der Bauform eines ultraleichten dreispurigen Stadtfahrzeugs beschäftigt.
-
Die obigen Nachteile werden im Wesentlichen durch die Erfindung einer Bauform eines ultraleichten dreispurigen Stadtfahrzeugs beseitigt. Den Kern des Fahrzeugs bildet mindestens ein balkenförmiger Rahmen, der eine regelmäßig geschlossene Form hat. Das Gestell besteht aus einem linken und einem rechten Paar eines oberen und eines unteren Bogens, die von geschlossenen Profilen hergestellt sind, z. B. aus dünnwandigen Stahlröhren mit einem konstanten Durchmesser. Im Hinblick auf die Konstruktionsfestigkeit ist es vorteilhaft, wenn die Kontaktstellen des oberen und unteren Bogens verschweißt sind. Vom Gesichtspunkt der Herstellung ist es vorteilhaft, wenn die oberen und unteren Bögen die gleiche Wölbung haben. Es gibt jedoch auch die Möglichkeit, dass der obere und untere Bogen verschiedene Wölbung haben. Aus der Seitenansicht bildet der verbundene obere und untere Bogen ein Paar und zugleich bilden sie eine sich nach vorne geneigte Formation, die einer Ellipse ähnelt, und zwar so, dass die Kuppelstangen der Endabschnitte des oberen und unteren Bogens einen horizontalen Winkel von β = 45° bis 60° einschließen. Die zwei Paare, die von dem oberen und dem unteren Bogen gebildet sind, sind erforderlich, um ein Gestell zu bilden, und zwar so, dass sie mittels Querelementen in den Flächenspitzen zu einem ellipsenähnlichen Körper miteinander verbunden sind. Das so gebildete Gestell stellt ein Konstruktionsmodul dar. Bei der Modifikation eines Ein-Sitz-Fahrzeugs ist nur ein solches Konstruktionsmodul des Stabgestells benutzt. Aus zwei nebeneinander angeordneten Konstruktionsmodulen der Stabgestelle kann ein Zweisitzer-Fahrzeug gebildet werden, wobei diese zwei nebeneinander angeordneten Konstruktionsmodule der Stabgestelle entweder fest oder lösbar verbunden sind. Auch andere Querträger können benutzt werden, wie z. B. im hinteren Teil ein unterer Bogen anstelle der Befestigung eines abgefederten Steifrahmens einer Allradhinterachse. Im Hinterrad der Hinterachse ist vorzugsweise eine elektrische Antriebseinheit integriert. Im Vorderteil ist der untere Bogen mit einem Freiheitsgrad eines abgefederten Steifrahmens einer Zweiradvorderachse befestigt. Die Abfederung kann durch mechanische oder pneumatische Dämpfungselemente gebildet sein. Auch der Vorderteil der oberen Bögen kann mit mindestens einem Querträger versehen sein. An so ein erschaffenes Stahlgestell in einer regelmäßigen geschlossenen Form, das die Basis der Mobilstruktur bildet, sind zwischen den linken und den rechten oberen Bögen leichte Karosserieteile befestigt, die eine Variabilität der Wagenaußenseite ermöglichen. Es handelt sich z. B. um eine Kunststoff-Frontabdeckung, die durchsichtig ist und von ungefähr einem Drittel der Höhe des Fahrzeugs bis zu seiner maximalen Höhe reicht, wodurch eine maximale vertikale Horizontsicht des Fahrers gesichert ist. Zwischen dem linken und rechten Bogen des Gestells ist weiterhin ein Fahrzeugboden befestigt, der frei in die hintere Abdeckung durchgeht. Die Karosserie formt zumindest eine Seitentür-Abdeckung mit einem Platz für den Fahrer. Das Prinzip der Bildung der Karosserie liegt jedoch auch in der Erschaffung der Innenausstattung durch das System des gebogenen Duraluminiumblechs mit ungefähr einer konstanten Breite, wodurch manche Funktionseinheiten des Fahrzeugs zu bilden sind. Den Innenraum bildet der feste Fahrersitz aus gebogenem Blech und Kunststoff, der auf den unteren Bogen und/oder dem Boden mit der Rückabdeckung angebracht ist. In der Ausführungsform des Zweisitzers wird der Fahrersitz starr befestigt, und der Beifahrersitz kann fest oder abnehmbar sein. Wenn der abnehmbare Beifahrersitz entfernt ist, entsteht so auf dem Beifahrersitz ein Kofferraum. Auf ähnliche Weise ist auf die oberen Bögen ein Armaturenbrett aus gebogenem Blech und Kunststoff mit einer Steuerung befestigt. Dabei enthält das Armaturenbrett ein Display mit den Indikatoren der grundlegenden Betriebsdaten oder eine Dockingstation mit der Integrierung für ein iPhone mit einer aktiven Verbindung zu der Steuereinheit und einer Antriebseinheit. Die Fahrzeugkonstruktion ist so gestaltet, dass auf dem abgefederten festen Rahmen der Zweirad-Vorderachse eine Batterie mit einer vorderen Batterieabdeckung angebracht ist. Die Räder der Vorderachse sind mit einer teilweise geschlossenen Vorderradabdeckung versehen. Zu der Fahrzeugausstattung gehören natürlich auch alle technischen Elemente, wie Beleuchtung, Blinker, Bremsen, Abschließung usw., die für einen Betrieb des Fahrzeugs auf öffentlichen Straßen notwendig sind.
-
Die Vorteile des ultraleichten dreispurigen Stadtfahrzeugs laut dieser Erfindung liegen darin, dass das Fahrzeug aus einer Konstruktion mit geschlossenen Profilen besteht, die zugleich auch einen Sicherheitsrahmen bilden. Das Fahrzeug hat eine hohe Stabilität im Bezug auf die Konstruktion der festen Vorderachse mit einem Freiheitsgrad in einer Achse und so das Rollen des Fahrzeugs behindert. Ein wesentlicher Vorteil ist ein einfaches Austauschen der einzelnen Karosseriesegmente, was zu einer Variabilität und Individualisierung führt, da es ein System der Zusammenlegung direkt zu Hause von den serienweise hergestellten Bauteilen erlaubt. Das Fahrzeug ist im Hinblick auf seine Länge von 1800 mm, von 1100 mm in der Breite und von 1600 mm in der Höhe klein. Dank der Modularität des Stabgestells kann das Fahrzeug als Einsitzer oder Zweisitzer ausgebildet sein. Der Zweisitzer kann einerseits auf eine solche Art und Weise hergestellt werden, dass auf seine Konstruktion die Querträger mit etwa doppelter Länge verwendet werden, oder es werden nebeneinander die beiden Modul-Stabgestelle eingesetzt, die fest oder lösbar verbunden sind.
-
Die Erfindung eines ultraleichten dreispurigen Stadtfahrzeugs wird anhand der anliegenden Zeichnungen näher erklärt. Es zeigen:
-
1 die Ansicht auf das Gestell mit den angebrachten Achsen,
-
2 die axonometrische Vorderansicht an die teilweise Motorkapselung,
-
3 die axonomische Hinteransicht auf die Innenausstattungsteile des Fahrzeugs und
-
4 die Vorderansicht des Stabgestells.
-
Es versteht sich, dass die verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung nur zur Veranschaulichung und nicht als Einschränkung der technischen Lösungen dienen. Fachleute, denen der bisherige Stand der Technik bekannt ist, werden in der Lage sein, mehr über die Erfindung zu erfahren, wenn sie viele Äquivalente zu den spezifischen Ausführungsformen nicht mehr als Routineexperimente nützen werden. Auch solche Äquivalente werden im Umfang der folgenden Patentansprüche darunter fallen.
-
Den Fachleuten, denen der bisherige Stand der Technik bekannt ist, können die optimalen Entwurfspläne des Systems kein Problem bereiten, und aus diesem Grund wurden diese Zeichen nicht im Detail behandelt.
-
Beispiel 1
-
In diesem Beispiel einer bestimmten Ausführungsform der Erfindung ist das ultraleichte dreispurige Stadtfahrzeug in seiner einfachsten Grundmodifikation eines Einsitzers beschrieben, dessen Basis der Stabgestelle 1 eine regelmäßige geschlossene Form bildet, was 1 und 4 zeigen. Der Rahmen besteht aus einem linken und einem rechten Paar eines oberen und unteren Bogens 2, 3, die aus geschlossenen Profilen hergestellt sind, in diesem Fall von dünnwandigen Stahlröhren mit einem konstanten Durchmesser. Die Kontaktstellen des oberen und unteren Bogens 2, 3 sind miteinander verschweißt. Der obere und untere Bogen haben eine gleiche Wölbung. Aus der Seitenansicht bilden der verbundene obere und untere Bogen 2, 3 ein Paar und bilden zugleich eine sich nach vorne geneigte Formation, die einer Ellipse ähnelt, und zwar so, dass die Kuppelstangen der Endabschnitte des oberen und unteren Bogens 2, 3 einen horizontalen Winkel von β = 45° bis 60° einschließen. Diese zwei Paare, die von oberen und unteren Bögen 2, 3 gebildet sind, werden in diesem Fall mittels sechs Querelementen 4 in den Flächenspitzen der ellipsenähnlichen Körper im hinteren Teil der unteren Bögen 3 an der Stelle der Befestigung des abgefederten Rahmens 6 der Allradhinterachse miteinander verbunden. Auch der Vorderteil der oberen Bögen 2 ist mit Querelementen 4 versehen. Im Hinterrad der Hinterachse ist eine elektrische Antriebseinheit integriert. Im Vorderteil der unteren Bögen 3 ist mit einem Freiheitsgrad ein abgefederter Steifrahmen 5 einer Zweiradvorderachse befestigt. Die Abfederung ist durch mechanische oder pneumatische Dämpfungselemente erstellt. An so ein geschaffenes Stahlgestell 1 in regelmäßiger geschlossener Form, das die Basis einer Mobilstruktur bildet, sind zwischen den linken und rechten oberen Bögen 2 leichte Karosserieteile befestigt. Es handelt sich um eine Kunststoff-Frontabdeckung 7, die durchsichtig ist und sich von ungefähr einem Drittel der Höhe des Fahrzeugs bis zu seiner maximalen Höhe erstreckt, was 2 zeigt. Die 3 zeigt, dass zwischen dem linken und rechten Bogen 3 des Gestells 1 weiterhin ein Fahrzeugboden 8 befestigt ist, der frei in eine hintere Abdeckung durchgeht. Die Karosserie formt zumindest eine Seitentür-Abdeckung mit einem Platz für den Fahrer. Den Innenraum bildet ein fester Fahrersitz 9 aus einem gebogenen Blech und Kunststoff, der auf dem Boden mit einer Rückabdeckung angebracht ist, was 2 zeigt. In einer alternativen Ausführungsform kann der Sitz aus einem Kunststoff hergestellt sein. Auf ähnliche Weise ist auf die oberen Bögen 2 ein Armaturenbrett 10 aus einem gebogenen Blech mit einer Steuerung befestigt, was 3 zeigt. Dabei weist das Armaturenbrett 10 ein Display mit Indikatoren grundlegender Betriebsdaten mit einer aktiven Verbindung zu der Steuereinheit und einer Antriebseinheit auf. Die Fahrzeugkonstruktion ist so gestaltet, dass auf einem abgefederten festen Rahmen 5 einer Zweirad-Vorderachse eine Batterie mit einer vorderen Batterieabdeckung angebracht ist. Die Räder der Vorderachse sind mit einer teilweise geschlossenen Vorderradabdeckung versehen. Zu der Fahrzeugausstattung gehören natürlich auch alle technischen Elemente, wie Beleuchtung, Blinker, Bremsen, Abschließung usw., die für den Betrieb eines Fahrzeugs auf öffentlichen Straßen notwendig sind.
-
Beispiel 2
-
In diesem Beispiel einer bestimmten Ausführungsform der Erfindung ist ein ultraleichtes dreispuriges Stadtfahrzeug in seiner abgeleiteten Grundmodifikation eines Einsitzers beschrieben, die ausreichend in dem vorigen Beispiel beschrieben ist. Der Unterschied liegt nur darin, dass das Armaturenbrett 10 das Display mit den Indikatoren der grundlegenden Betriebsdaten oder der Dockingstation mit der Integrierung für ein iPhone mit einer aktiven Verbindung zu einer Steuereinheit und einer Antriebseinheit enthält.
-
Beispiel 3
-
In diesem Beispiel einer bestimmten Ausführungsform der Erfindung ist das ultraleichte dreispurige Stadtfahrzeug in seiner ersten abgeleiteten Grundmodifikation eines Zweisitzers beschrieben, die ausreichend in dem Beispiel 1 beschrieben ist. Das Fahrzeug ist auf solche Art und Weise hergestellt, dass auf seiner Konstruktion die Querträger 4 mit etwa doppelter Länge verwendet werden und die Sitze nebeneinander angebracht werden.
-
Beispiel 4
-
In diesem Beispiel einer bestimmten Ausführungsform der Erfindung ist das ultraleichte dreispurige Stadtfahrzeug in seiner zweiten abgeleiteten Grundmodifikation eines Zweisitzers beschrieben, die ausreichend in dem Beispiel 1 beschrieben ist. Das Fahrzeug ist auf solche Art und Weise hergestellt, dass zwei Modul-Stabgestelle 1 nebeneinander angeordnet entweder fest oder lösbar miteinander verbunden sind. Im zweiten Modul-Stabgestell 1 ist nur der Beifahrersitz fest oder abnehmbar angebracht. Wenn der abnehmbare Beifahrersitz entfernt ist, entsteht so auf dem Beifahrersitz ein Kofferraum.
-
Das ultraleichte dreispurige Stadtfahrzeug findet in der Automobilindustrie seine Anwendung.