DE102015219848B3 - Dynamically balancing vehicle - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein dynamisch balancierendes Fahrzeug (1), umfassend ein Fahrgestell (2), das eine Basis (3) und einen oberhalb der Basis (3) angeordneten Aufbau (4) aufweist, einen am Aufbau (4) angeordneten Fahrzeugsitz (8) für einen Fahrzeugführer, zwei Räder (10) zum Abstützen des Fahrgestells (2) auf einem Untergrund (11), die um eine parallel zu einer Fahrzeugquerachse (Y) verlaufende gemeinsame Raddrehachse (12) drehbar am Fahrgestell (2) gelagert sind, und eine Lenkstange (24). Der Komfort beim Betreten und Verlassen des Fahrzeugs (1) lässt sich erhöhen, wenn die Lenkstange (24) oben einen Handgriff (25) aufweist und unten mit einem Lenklager (26) verbunden ist, wenn die Basis (3) eine erste Lagerbefestigungsstelle (32) zum Befestigen des Lenklagers (26) aufweist, wenn der Aufbau (4) eine zweite Lagerbefestigungsstelle (33) zum Befestigen des Lenklagers (26) aufweist, die gegenüber der ersten Lagerbefestigungsstelle (32) nach vorn versetzt ist, und wenn das Lenklager (26) an der zweiten Lagerbefestigungsstelle (33) am Aufbau (4) befestigt ist.The present invention relates to a dynamically balancing vehicle (1) comprising a chassis (2) which has a base (3) and a superstructure (4) arranged above the base (3), a vehicle seat (8) arranged on the superstructure (4) ) for a driver, two wheels (10) for supporting the chassis (2) on a substrate (11) which are mounted on a parallel to a vehicle transverse axis (Y) extending common wheel rotation axis (12) rotatably mounted on the chassis (2), and a handlebar (24). The comfort when entering and leaving the vehicle (1) can be increased if the handlebar (24) has a handle (25) at the top and is connected at the bottom to a steering bearing (26) when the base (3) has a first bearing attachment point (32 ) for securing the steering bearing (26) when the body (4) has a second bearing mounting location (33) for securing the steering bearing (26) forwardly offset from the first bearing location (32), and when the steering bearing (26 ) is fastened to the structure (4) at the second bearing attachment point (33).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein dynamisch balancierendes Fahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem einen Umbausatz sowie ein Verfahren zum Umbauen eines dynamisch balancierenden Fahrzeugs.The present invention relates to a dynamically balancing vehicle having the features of the preamble of
Ein dynamisch balancierendes Fahrzeug besitzt ein Fahrgestell, das über wenigstens ein Rad auf einem Untergrund abgestützt ist, einen Antrieb zum Antreiben des wenigstens einen Rads, eine Lage- oder Neigungssensorik und eine Fahrzeugsteuereinrichtung. Diese Fahrzeuge werden entweder mit nur einem einzigen Rad oder mit mehreren Rädern, bevorzugt mit genau zwei Rädern, verwendet, die dann jedoch um eine gemeinsame Raddrehachse drehen, die sich parallel zu einer Fahrzeugquerachse erstreckt. Üblicherweise besitzt das Fahrgestell eine Basis mit einem Trittbrett, das eine Trittfläche aufweist, auf der ein Fahrzeugführer stehen kann. Die Fahrzeugsteuereinrichtung steuert den jeweiligen Antrieb so an, dass das Fahrzeug ausbalanciert ist, das heißt, die Fahrzeugsteuereinrichtung betreibt das Fahrzeug in einem Balancemodus oder Balancebetriebszustand. Hierzu wird unter anderem ein Neigungswinkel der Fahrzeuglängsachse gegenüber einer sich senkrecht zur Gravitationsrichtung erstreckenden Horizontalebene ermittelt. Die Fahrzeugsteuereinrichtung versucht permanent durch entsprechende Ansteuerung des Antriebs, diesen Neigungswinkel auf den Wert Null zurückzustellen. Der Fahrzeugführer kann nun durch Verlagern seines Körperschwerpunkts die Neigung des Fahrgestells gegenüber der Horizontalebene verändern, wodurch es je nach Neigungswinkel zu einer positiven oder negativen Beschleunigung des Fahrzeugs kommt. Eine positive Beschleunigung liegt vor, wenn das Fahrzeug schneller wird. Eine negative Beschleunigung liegt vor, wenn das Fahrzeug langsamer wird. Vereinfacht können die negative Beschleunigung auch als Bremsen oder Abbremsen und die positive Beschleunigung kurz als Beschleunigen bezeichnet werden.A dynamically balancing vehicle has a chassis that is supported on at least one wheel on a ground, a drive for driving the at least one wheel, a position or tilt sensor and a vehicle control device. These vehicles are used either with a single wheel or with multiple wheels, preferably with exactly two wheels, but then rotate about a common Raddrehachse extending parallel to a vehicle transverse axis. Usually, the chassis has a base with a footboard having a tread on which a driver can stand. The vehicle control device controls the respective drive such that the vehicle is balanced, that is, the vehicle control device operates the vehicle in a balance mode or balance operating state. For this purpose, inter alia, an angle of inclination of the vehicle longitudinal axis relative to a horizontal plane extending perpendicular to the gravitational direction is determined. The vehicle control device tries permanently by appropriate control of the drive to reset this inclination angle to the value zero. The driver can now change the inclination of the chassis relative to the horizontal plane by displacing its body center of gravity, whereby it comes depending on the angle of inclination to a positive or negative acceleration of the vehicle. A positive acceleration is when the vehicle gets faster. A negative acceleration occurs when the vehicle slows down. Simplified, the negative acceleration can also be referred to as braking or deceleration, and the positive acceleration as accelerating.
Bei einem solchen Fahrzeug, das genau zwei Räder aufweist, die um eine gemeinsame Raddrehachse rotieren, ist für jedes Rad ein separater Antrieb vorgesehen. Ferner ist eine Lenkeinrichtung zum Erzeugen von Lenkbefehlen vorgesehen. Je nach Lenkbefehl können die Antriebe für die beiden Räder unterschiedlich betätigt werden, wodurch sich eine entsprechende Lenkbetätigung des Fahrzeugs ergibt. Eine derartige Lenkeinrichtung kann beispielsweise einen Schalter aufweisen, mit dem der Fahrzeugführer die Lenkbefehle erzeugen kann. Bevorzugt kann die Lenkeinrichtung jedoch eine vom Fahrzeugführer betätigbare Lenkstange aufweisen, die über ein Lenklager am Fahrgestell um eine parallel zu einer Fahrzeuglängsachse verlaufende Lenkachse schwenkbar gelagert ist.In such a vehicle having exactly two wheels which rotate about a common Raddrehachse, a separate drive is provided for each wheel. Furthermore, a steering device is provided for generating steering commands. Depending on the steering command, the drives for the two wheels can be operated differently, resulting in a corresponding steering operation of the vehicle. Such a steering device may for example have a switch with which the driver can generate the steering commands. Preferably, however, the steering device may comprise an operable by the driver handlebar, which is pivotally mounted via a steering bearing on the chassis about a parallel to a vehicle longitudinal axis extending steering axis.
Bekannt geworden sind derartige dynamisch balancierende Fahrzeuge unter der Bezeichnung „Segway” des Herstellers Segway Incorporated. Da bei derartigen Fahrzeugen eine Neigungssensorik mit wenigstens einem Kreisel arbeiten kann, werden diese Fahrzeuge gelegentlich auch als gyroskopische Fahrzeuge oder als gyroskopisch stabilisierte Fahrzeuge bezeichnet.Such dynamically balancing vehicles have become known under the name "Segway" of the manufacturer Segway Incorporated. Since in such vehicles a tilt sensor can work with at least one gyro, these vehicles are sometimes referred to as gyroscopic vehicles or gyroscopically stabilized vehicles.
Aus der
Aus der
Um nun ein Fahrzeug der eingangs genannten Art, das für einen sitzenden Fahrzeugführer vorgesehen ist, möglichst preiswert herstellen zu können, gibt es Bestrebungen, herkömmliche Fahrzeuge, die für einen stehenden Fahrzeugführer vorgesehen sind, umzubauen, wozu in der Regel auf die Basis ein Aufbau mit Fahrzeugsitz aufgesetzt wird. Problematisch bei derartigen Umbauten ist unter anderem, dass eine Sitzfläche des Fahrzeugsitzes in der Fahrzeuglängsachse vergleichsweise viel Platz benötigt, so dass es zu einer Kollision mit der Lenkstange kommen kann. Jedenfalls wird ein Abstand in der Fahrzeuglängsachse zwischen der Lenkstange und einer Vorderkante des Fahrzeugsitzes in der Regel sehr klein. Hierdurch erschwert sich der Einstieg in das Fahrzeug bzw. der Ausstieg aus dem Fahrzeug.In order to produce a vehicle of the type mentioned above, which is intended for a seated driver, as inexpensively as possible, there are efforts to convert conventional vehicles, which are provided for a stationary driver, which is usually on the basis of a structure with Vehicle seat is attached. The problem with such conversions is under Others that a seat of the vehicle seat in the vehicle longitudinal axis requires a comparatively large amount of space, so that it can come to a collision with the handlebar. In any case, a distance in the vehicle longitudinal axis between the handlebar and a front edge of the vehicle seat is usually very small. This makes it difficult to get into the vehicle or the exit from the vehicle.
Um hier Abhilfe zu schaffen, ist es grundsätzlich möglich, die Lenkstange abzukröpfen, derart, dass sie im Bereich des Handgriffs weiter vorn verläuft als im Bereich des Lenklagers. Ferner kann zwischen Lenkstange und Lenklager eine Steckverbindung vorgesehen sein, die es für den Einstieg in das Fahrzeug bzw. für den Ausstieg aus dem Fahrzeug ermöglicht, die Lenkstange abzunehmen. Problematisch ist dabei, dass die Steckverbindung im Bereich des Lenklagers für den auf dem Fahrzeugsitz sitzenden Fahrzeugführer in der Regel nicht einsehbar ist, wodurch sich das Einführen der Lenkstange in eine entsprechende Stangenaufnahme am Lenklager erheblich erschwert. Für körperlich behinderte Fahrzeugführer erschwert sich dieser Vorgang abhängig vom Grad der Behinderung.To remedy this situation, it is basically possible to crank off the handlebar, such that it runs further forward in the region of the handle than in the region of the steering bearing. Furthermore, a plug connection can be provided between the handlebar and steering bearing, which makes it possible for the entry into the vehicle or for the exit from the vehicle to remove the handlebar. The problem with this is that the connector is not visible in the region of the steering bearing for sitting on the vehicle seat driver usually, making the introduction of the handlebar considerably more difficult in a corresponding rod receptacle on the steering bearing. For physically disabled drivers, this process is difficult depending on the degree of disability.
Ein gattungsgemäßes Fahrzeug ist aus der
Ein weiteres gattungsgemäßes Fahrzeug ist aus der
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für ein Fahrzeug der eingangs genannten Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die für den sitzenden Fahrzeugführer eine vereinfachte Handhabung ermöglicht. Ferner sollen ein Umbausatz und ein Verfahren bereitgestellt werden, die einen Umbau eines für einen stehenden Fahrzeugführer vorgesehenen Fahrzeugs in ein für einen sitzenden Fahrzeugführer vorgesehenes Fahrzeug der eingangs genannten Art vereinfachen.The present invention is concerned with the problem of providing an improved embodiment for a vehicle of the type mentioned at the beginning, which enables simplified handling for the seated driver. Furthermore, a conversion kit and a method are to be provided which simplify a conversion of a vehicle provided for a standing vehicle driver into a vehicle provided for a seated driver vehicle of the type mentioned.
Dieses Problem wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This problem is solved by the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, am Aufbau des Fahrgestells eine zweite Lagerbefestigungsstelle vorzusehen, die sich zum Befestigen des Lenklagers eignet und die identisch oder ähnlich zu einer ersten Lagebefestigungsstelle ausgestaltet ist, die an der Basis zum Befestigen des Lenklagers vorgesehen ist. Die aufbauseitige zweite Lagerbefestigungsstelle ist gegenüber der basisseitigen ersten Lagerbefestigungsstelle in der Fahrzeuglängsachse nach vorn versetzt. Das Lenklager ist nun an dieser zweiten Lagerbefestigungsstelle am Aufbau befestigt und befindet sich somit weiter vorn als die erste Lagerbefestigungsstelle. Durch Versetzen des Lenklagers nach vorn vereinfacht sich die Zugänglichkeit einer gegebenenfalls vorhandenen Steckverbindung für die Lenkstange, was die Handhabung beim Einstieg und Ausstieg vereinfacht. Auch schafft der Versatz des Lenklagers nach vorn mehr Bauraum für den Fahrzeugsitz. Ebenso wird der Komfort für den Zustieg und Ausstieg erhöht. Durch das Anbringen der zweiten Lagerbefestigungsstelle am Aufbau ist die Positionierung des Lenklagers unabhängig von der Basis, so dass eine quasi beliebige, geeignete Position für die zweite Lagerbefestigungsstelle bezüglich der Basis bereitgestellt werden kann. Die vorstehend genannten Probleme lassen sich dadurch reduzieren bzw. vermeiden. Insbesondere kann eine gegebenenfalls am Lenklager vorgesehene Stangenaufnahme, in welche das untere Ende der Lenkstange eingesteckt werden muss, so weit nach vorn versetzt sein, dass sie für einen auf dem Fahrzeugsitz sitzenden Fahrzeugführer relativ leicht einsehbar ist, was das Einstecken der Lenkstange erheblich vereinfacht.The invention is based on the general idea to provide the chassis of the construction of a second bearing mounting point, which is suitable for attaching the steering bearing and which is identical or similar configured to a first Lagebefestigungsstelle provided on the base for attaching the steering bearing. The body-side second bearing attachment point is offset from the base-side first bearing attachment point in the vehicle longitudinal axis forward. The steering bearing is now attached to the structure at this second bearing attachment point and is therefore further ahead than the first bearing mounting point. By displacing the steering bearing forward, the accessibility of an optionally present plug-in connection for the handlebar is simplified, which simplifies handling during entry and exit. Also, the offset of the steering bearing forward creates more space for the vehicle seat. Likewise, the comfort for boarding and exit is increased. By attaching the second bearing mounting location to the structure, the positioning of the steering bearing is independent of the base, so that a virtually any suitable position for the second bearing mounting location relative to the base can be provided. The above-mentioned problems can thereby be reduced or avoided. In particular, an optionally provided on the steering bearing rod receptacle, in which the lower end of the handlebar must be inserted, so far forward to be offset that it is relatively easy to see for a seated on the vehicle driver, which greatly simplifies the insertion of the handlebar.
Die relativen Ortsangaben „vorne”, „hinten”, „oben” und „unten” beziehen sich im vorliegenden Zusammenhang auf eine Fahrzeuglängsachse bzw. auf eine Fahrzeughochachse bei ordnungsgemäßer Verwendung des Fahrzeugs. Die Fahrzeughochachse erstreckt sich parallel zur Gravitationsrichtung, die auf den Erdmittelpunkt weist, also vertikal. Die Fahrzeuglängsachse erstreckt sich horizontal und senkrecht zur Fahrzeughochachse sowie senkrecht zur Raddrehachse. Dabei ist „vorne” auf ein vorderes Ende des Fahrzeugs bei Vorwärtsfahrt bezogen, während sich „hinten” auf ein hinteres Ende des Fahrzeugs bei Vorwärtsfahrt bezieht. Die Lenkstange befindet sich in einem vorderen Bereich des Fahrzeugs, also an einem vorderen Bereich des Aufbaus. Eine Fahrzeugquerachse erstreckt sich horizontal und senkrecht zur Fahrzeuglängsachse sowie senkrecht zur Fahrzeughochachse. Die Raddrehachse erstreckt sich parallel zur Fahrzeugquerachse.The relative locations "front", "rear", "top" and "bottom" in the present context refer to a vehicle longitudinal axis or to a vehicle vertical axis with proper use of the vehicle. The vehicle vertical axis extends parallel to the gravitational direction, which points to the center of the earth, ie vertically. The vehicle longitudinal axis extends horizontally and perpendicular to the vehicle vertical axis and perpendicular to the Raddrehachse. In this case, "front" refers to a front end of the vehicle when driving forward, while "back" refers to a rear end of the vehicle when driving forward. The handlebar is located in a front area of the vehicle, ie at a front area of the body. A vehicle transverse axis extends horizontally and perpendicular to the vehicle longitudinal axis and perpendicular to the vehicle's vertical axis. The wheel rotation axis extends parallel to the vehicle transverse axis.
Im Lenklager ist die Lenkstange um die Lenkachse relativ zum Fahrgestell verschwenkbar am Aufbau gelagert. Das Lenklager besitzt hierbei zweckmäßig nur diesen einen Freiheitsgrad, der diese Lenkachse definiert.In the steering bearing, the steering rod is mounted to the structure pivotable about the steering axis relative to the chassis. The steering bearing has expediently only this one degree of freedom, which defines this steering axis.
Zweckmäßig kann der Aufbau zumindest im Bereich der zweiten Lagerbefestigungsstelle nach vorn über die Basis vorstehen, so dass die zweite Lagerbefestigungsstelle vor der Basis liegt. Hierdurch wird ein signifikanter Versatz des Lenklagers nach vorn erreicht. Insbesondere kann die zweite Lagerbefestigungsstelle bezüglich einer Fahrzeughochachse oberhalb der ersten Lagerbefestigungsstelle liegen, was ebenfalls für die Einsehbarkeit einer gegebenenfalls zwischen Lenklager und Lenkstange vorgesehenen Steckverbindung von Vorteil ist. Suitably, the structure, at least in the region of the second bearing mounting point projecting forward over the base, so that the second bearing mounting point is located in front of the base. As a result, a significant displacement of the steering bearing is achieved forward. In particular, the second bearing mounting point can lie with respect to a vehicle vertical axis above the first bearing fastening point, which is also advantageous for the visibility of a possibly provided between the steering bearing and the handlebar connector.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann sich die Lenkstange vom Lenklager bis zum Handgriff ungekröpft erstrecken. Hierdurch vereinfacht sich die Herstellung der Lenkstange. Dabei kann die Lenkstange geradlinig oder gekrümmt ausgestaltet sein.In another advantageous embodiment, the handlebar may extend from the steering bearing to the handle un-cranked. This simplifies the production of the handlebar. In this case, the steering rod can be configured rectilinear or curved.
Bei einer anderen Ausführungsform kann das Lenklager mittels Befestigungsmitteln an der zweiten Lagerbefestigungsstelle befestigt sein, die mit dazu komplementären Gegenbefestigungsmitteln zusammenwirken, die an der zweiten Lagerbefestigungsstelle ausgebildet sind. Auch die erste Lagerbefestigungsstelle ist mit derartigen, zu den Befestigungsmitteln komplementären Gegenbefestigungsmitteln ausgestattet, so dass das Lenklager bei fehlendem Aufbau an der ersten Lagerbefestigungsstelle an der Basis befestigt werden kann. Somit ist es grundsätzlich möglich, im Rahmen eines Umbaus die ohnehin zur Befestigung des Lenklagers an der ersten Lagerbefestigungsstelle vorhandenen Befestigungsmittel zu verwenden, um das Lenklager an der zweiten Lagerbefestigungsstelle zu befestigen.In another embodiment, the steering bearing may be secured by fasteners to the second bearing mounting location, which cooperate with complementary counter-fastening means formed at the second bearing mounting location. Also, the first bearing attachment point is equipped with such, complementary to the fastening means Gegenbefestigungsmitteln so that the steering bearing can be attached to the base in the absence of construction at the first bearing attachment point. Thus, it is basically possible to use in the context of a conversion already existing for attachment of the steering bearing to the first bearing mounting point fastening means to secure the steering bearing to the second bearing mounting point.
Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei der das Lenklager mittels mehrerer Schrauben an der zweiten Lagerbefestigungsstelle befestigt ist, wobei das Lenklager für jede Schraube eine Durchgangsöffnung aufweist. Die Anordnung dieser Durchgangsöffnungen am Lenklager definiert ein Lochbild. Die zweite Lagerbefestigungsstelle besitzt nun für jede Durchgangsöffnung eine Gewindeöffnung, in die eine der Schrauben eingeschraubt ist. Diese Durchgangsöffnungen sind nun gemäß dem Lochbild der Durchgangsöffnungen an dem Aufbau angeordnet. Die erste Lagerbefestigungsstelle weist ebenfalls für jede Durchgangsöffnung eine Gewindeöffnung auf, die gemäß dem Lochbild der Durchgangsöffnungen an der Basis angeordnet sind. Somit lässt sich mit einfachen Maßnahmen im Rahmen eines Umbaus das Lenklager von der basisseitigen ersten Lagerbefestigungsstelle auf die aufbauseitige zweite Lagerbefestigungsstelle umsetzen.Particularly advantageous is an embodiment in which the steering bearing is fastened by means of a plurality of screws to the second bearing mounting point, wherein the steering bearing has a through opening for each screw. The arrangement of these through holes on the bearing defines a hole pattern. The second bearing mounting point now has for each through hole a threaded opening into which one of the screws is screwed. These passage openings are now arranged according to the hole pattern of the through holes on the structure. The first bearing mounting point also has a threaded opening for each through hole, which are arranged according to the hole pattern of the through holes on the base. Thus can be implemented with simple measures in the context of a conversion, the steering bearing from the base-side first bearing attachment point on the body-side second bearing mounting point.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann der Aufbau eine Abdeckplatte aufweisen, die eine Oberseite der wannenförmigen Basis verschließt. Die Abdeckplatte dient quasi als mechanische Schnittstelle zwischen dem Aufbau und der Basis. Mit Hilfe einer derartigen Abdeckplatte lässt sich der Aufbau vergleichsweise einfach an der Basis montieren.According to an advantageous embodiment, the structure may have a cover plate which closes an upper side of the trough-shaped base. The cover plate serves as a kind of mechanical interface between the structure and the base. With the help of such a cover plate, the structure can be relatively easily mounted on the base.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann die Abdeckplatte mit der Basis verschraubt sein, wobei eine mehrere Schrauben umfassende Verschraubung ausgebildet wird. Diese Verschraubung verwendet hierzu eine oder mehrere oder alle Gewindeöffnungen der ersten Lagerbefestigungsstelle. Mit anderen Worten, die beim erfindungsgemäßen Fahrzeug nicht mehr zum Befestigen des Lenklagers benötigten Gewindeöffnungen der ersten Lagerbefestigungsstelle können zumindest teilweise zum Befestigen der Abdeckplatte an der Basis verwendet werden. Hierdurch vereinfacht sich die Montage des Aufbaus an der Basis. Auch kann sich dadurch eine Stabilisierung der Basis ergeben.According to an advantageous development, the cover plate can be screwed to the base, wherein a screw connection comprising several screws is formed. For this purpose, this screw connection uses one or more or all threaded openings of the first bearing fastening point. In other words, in the vehicle according to the invention no longer required for attaching the steering bearing threaded openings of the first bearing mounting point can be used at least partially for securing the cover plate to the base. This simplifies the assembly of the body to the base. It can also result in a stabilization of the base.
Bei einer anderen vorteilhaften Weiterbildung kann die Basis mehrere Schrauböffnungen zum Anschrauben eines Trittbretts aufweisen, das zum Verschließen der wannenförmigen Basis verwendbar ist, wenn das Lenklager an der ersten Lagerbefestigungsstelle an der Basis befestigt ist. Die zuvor genannte Abdeckplatte kann nun anstelle dieses Trittbretts mit der Basis verschraubt sein, wobei diese Verschraubung zwischen Abdeckplatte und Basis hierzu eine oder mehrere oder alle Schrauböffnungen der Basis verwendet. Auch diese Maßnahme vereinfacht die Montage des Aufbaus an der Basis, indem die für das Trittbrett vorgesehenen, ohnehin vorhandenen Schrauböffnungen der Basis genutzt werden.In another advantageous development, the base can have a plurality of screw openings for screwing on a running board, which can be used to close the trough-shaped base when the steering bearing is fastened to the first bearing fastening point on the base. The aforementioned cover plate can now be screwed to the base instead of this footboard, this screw between the cover plate and the base for this purpose one or more or all screw holes of the base used. This measure also simplifies the assembly of the structure to the base, by the already provided for the footboard, already existing screw holes of the base can be used.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann am Lenklager ein Lenkwinkelsensor angeordnet sein, der über ein Lenksignalkabel mit einer Fahrzeugsteuerung gekoppelt ist, die vom Lenkwinkelsensor erfasste Lenkwinkel in Lenkbewegungen des Fahrzeugs wandelt. Beim Versetzen des Lenklagers von der ersten Lagerbefestigungsstelle zur zweiten Lagerbefestigungsstelle kann es erforderlich sein, das Lenksignalkabel zu verlängern, also mit einem Verlängerungskabel zu versehen, oder durch ein längeres Lenksignalkabel zu ersetzen, um weiterhin den Lenkwinkelsensor mit der Fahrzeugsteuereinrichtung zu koppeln. Auch diese Maßnahme führt zu mehr Freiheit für die Positionierung des Lenklagers am Aufbau.According to another advantageous embodiment, a steering angle sensor can be arranged on the steering bearing, which is coupled via a steering signal cable with a vehicle control, which converts the steering angle detected by the steering angle sensor into steering movements of the vehicle. When moving the steering bearing from the first bearing attachment point to the second bearing attachment point, it may be necessary to extend the steering signal cable, ie to provide it with an extension cable, or to replace it with a longer steering signal cable, in order to further couple the steering angle sensor to the vehicle control device. This measure also leads to more freedom for the positioning of the steering bearing on the structure.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann eine Riegeleinrichtung zum Sichern der Lenkstange in einer am Lenklager ausgebildeten Stangenaufnahme vorgesehen sein, die beim Einstecken der Lenkstange in die Stangenaufnahme automatisch verriegelt. Mit anderen Worten, zwischen Lenkstange und Lenklager ist eine Steckverbindung vorgesehen, die beim Einstecken der Lenkstange in eine entsprechende, am Lenklager vorgesehene Stangenaufnahme, vorzugsweise nach Art einer Verrastung, automatisch die Lenkstange in der Stangenaufnahme sichert, nämlich durch die Verriegelung. Hierdurch erhöht sich die Betriebssicherheit des Fahrzeugs.In another advantageous embodiment, a locking device for securing the handlebar may be provided in a formed on the steering bearing rod receptacle, which automatically locks when inserting the handlebar in the rod holder. In other words, between the handlebar and steering bearing a plug connection is provided, which provided during insertion of the handlebar in a corresponding, on the steering bearing Rod receptacle, preferably in the manner of a lock, automatically secures the handlebar in the rod receptacle, namely by the lock. This increases the operational safety of the vehicle.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann an der Lenkstange eine Entriegelungseinrichtung vorgesehen sein, die bei ihrer Betätigung die Riegeleinrichtung entriegelt, so dass die Lenkstange aus der Stangenaufnahme herausziehbar ist. Die Positionierung der Entriegelungseinrichtung an der Lenkstange ermöglicht es insbesondere, ein manuell betätigbares Betätigungselement dieser Entriegelungseinrichtung beabstandet von der Stangenaufnahme, also beabstandet vom unteren Ende der Lenkstange anzuordnen. Vorzugsweise kann ein derartiges Betätigungselement so an der Lenkstange angeordnet sein, dass es für den auf dem Fahrzeugsitz sitzenden Fahrzeugführer einfach zugänglich ist. Auch diese Maßnahme erhöht den Bedienkomfort des Fahrzeugs.According to an advantageous development, an unlocking device can be provided on the handlebar, which unlocks the locking device when actuated, so that the handlebar is pulled out of the rod holder. The positioning of the unlocking device on the handlebar makes it possible, in particular, to arrange a manually actuatable actuating element of this unlocking device at a distance from the rod receptacle, that is to say at a distance from the lower end of the handlebar. Preferably, such an actuator may be arranged on the handlebar that it is easily accessible to the seated on the vehicle seat driver. This measure also increases the ease of use of the vehicle.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann am Aufbau zumindest eine Stütze angebracht sein, die zwischen einer Aktivstellung, in der die Stütze das Fahrgestell am Untergrund abstützt, und einer Passivstellung verstellbar ist, in der die Stütze vom Untergrund abgehoben ist. Mit Hilfe einer derartigen Stütze, vorzugsweise mit mehreren derartigen Stützen, kann das stehende Fahrzeug so weit stabilisiert werden, dass das Einsteigen und Aussteigen vereinfacht ist.According to another advantageous embodiment, at least one support may be mounted on the structure, which is adjustable between an active position in which the support supports the chassis on the ground, and a passive position in which the support is lifted from the ground. With the help of such a support, preferably with a plurality of such supports, the stationary vehicle can be stabilized so far that the boarding and disembarking is simplified.
Besonders vorteilhaft ist eine Weiterbildung, bei der zumindest ein elektrischer Stützenantrieb zum Verstellen der jeweiligen Stütze zwischen der Aktivstellung und der Passivstellung vorgesehen ist, der mit einer vom Fahrzeugführer manuell betätigbaren Stützensteuereinrichtung gekoppelt ist, die zum Ansteuern des jeweiligen Stützenantriebs vorgesehen ist. Zur manuellen Betätigung der Stützensteuereinrichtung kann eine entsprechende Bedieneinheit vorgesehen sein, die beispielsweise an einer Armlehne des Fahrzeugsitzes angeordnet sein kann. Diese Maßnahme erhöht den Bedienkomfort des Fahrzeugs.Particularly advantageous is a development in which at least one electric column drive is provided for adjusting the respective support between the active position and the passive position, which is coupled to a manually operable by the driver support control device, which is provided for driving the respective support drive. For manual actuation of the support control device, a corresponding operating unit may be provided, which may be arranged for example on an armrest of the vehicle seat. This measure increases the ease of use of the vehicle.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung kann die Stützensteuereinrichtung mit einer Fahrzeugsteuereinrichtung zum Ansteuern der Antriebseinrichtung gekoppelt sein und so ausgestaltet bzw. programmiert sein, dass die jeweilige Stütze nur dann von der Aktivstellung in die Passivstellung verstellt wird, wenn das Fahrzeug in einem Balancemodus, also in einem Balancebetriebszustand ist. Bei einem Fahrzeug für einen stehenden Fahrzeugführer kann die Fahrzeugsteuereinrichtung zweckmäßig so ausgestaltet sein, dass sie erkennt, wenn der Fahrzeugführer das Fahrzeug betritt. Beispielsweise kann ein Trittbrett an der Basis des Fahrzeugs elastisch nachgiebig sein, so dass beim Betreten des Trittbretts eine entsprechende Belegungserkennungseinrichtung, die z. B. mit wenigstens einem Schalter oder einem Sensor arbeitet, betätigt wird, die dann ein entsprechendes Belegungssignal generiert. Dieses Belegungssignal wird dann von der Fahrzeugsteuereinrichtung verarbeitet, so dass der Balancemodus erst dann eingestellt wird, wenn das Belegungssignal das Betreten des Fahrzeugs signalisiert. Die Stützensteuereinrichtung wirkt nun so mit der Fahrzeugsteuereinrichtung zusammen, dass mithilfe der Stützensteuereinrichtung der Fahrzeugsteuereinrichtung das Betreten des Fahrzeugs signalisiert werden kann. Insbesondere erzeugt die Stützensteuereinrichtung hierzu das Belegungssignal und übermittelt dieses der Fahrzeugsteuereinrichtung. Mit anderen Worten, über die Stützensteuerung kann die Begleitperson der Fahrzeugsteuereinrichtung signalisieren, dass der Insasse auf dem Fahrzeugsitz Platz genommen hat. Die Fahrzeugsteuereinrichtung kann dann automatisch den Balancemodus aktivieren und die Stützensteuerung kann automatisch die jeweilige Stütze in die Passivstellung verstellen. Auch diese Maßnahmen verhindern Bedienfehler und erhöhen die Funktionssicherheit.According to another advantageous development, the support control device may be coupled to a vehicle control device for driving the drive device and be configured or programmed such that the respective support is adjusted from the active position to the passive position only when the vehicle is in a balance mode, ie in a Balance mode is. In a vehicle for a standing driver, the vehicle control device may be appropriately configured to detect when the driver enters the vehicle. For example, a footboard at the base of the vehicle may be elastically yielding, so that upon entering the footboard a corresponding occupancy detection device, the z. B. operates with at least one switch or a sensor is operated, which then generates a corresponding occupancy signal. This occupancy signal is then processed by the vehicle control device so that the balance mode is not set until the occupancy signal signals the vehicle to enter. The support control device now interacts with the vehicle control device in such a way that the vehicle control device can be used to signal the entry of the vehicle with the aid of the support control device. In particular, the support control device generates the occupancy signal for this purpose and transmits this to the vehicle control device. In other words, via the support control, the attendant of the vehicle control device can signal that the occupant has taken seat on the vehicle seat. The vehicle control device can then automatically activate the balance mode and the support control can automatically adjust the respective support in the passive position. These measures also prevent operator error and increase the reliability.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann eine Kopplungseinrichtung vorgesehen sein, die Zug- und Druckkräfte entlang einer Fahrzeuglängsachse zwischen Lenkstange und Aufbau überträgt. Mit Hilfe einer derartigen zug- und druckstabilen Kopplungseinrichtung wird eine signifikante Entlastung des Lenklagers erreicht. Bei fehlender Kopplungseinrichtung führt jedes Ziehen und Drücken in der Fahrzeuglängsachse an der Lenkstange im Lenklager zu sehr hohen Drehmomenten um eine parallel zur Fahrzeugquerachse durch das Lenklager verlaufende Drehmomentachse. Mit Hilfe dieser Kopplungseinrichtung werden diese Drehmomente quasi eliminiert. Das Lenklager ist zwar zum Aufnehmen von Drehmomenten um eine solche Drehmomentachse ausgelegt, allerdings für ein Fahrzeug mit stehendem Fahrzeugführer. Es hat sich jedoch gezeigt, dass bei sitzendem Fahrzeugführer sehr viel größere Zug- und Druckkräfte in die Lenkstange eingeleitet werden als bei stehendem Fahrzeugführer. Dies wird auf den bei sitzendem Fahrzeugführer tiefer liegenden Schwerpunkt zurückgeführt, der verhältnismäßig weit nach vorn bzw. nach hinten verstellt werden muss, um eine signifikante positive oder negative Beschleunigung des Fahrzeugs zu erreichen.According to another advantageous embodiment, a coupling device may be provided which transmits tensile and compressive forces along a vehicle longitudinal axis between the handlebar and the body. With the help of such a tension and pressure-stable coupling device a significant relief of the steering bearing is achieved. In the absence of coupling device leads each pulling and pressing in the vehicle longitudinal axis on the handlebar in the steering bearing to very high torques about a parallel to the vehicle transverse axis through the steering bearing extending torque axis. With the help of this coupling device these torques are virtually eliminated. Although the steering bearing is designed to absorb torques about such a torque axis, but for a vehicle with a stationary driver. However, it has been shown that when driving the driver much greater tensile and compressive forces are introduced into the handlebar as the driver is stationary. This is attributed to the seated driver's lower center of gravity, which must be adjusted relatively far forward or backward to achieve significant positive or negative acceleration of the vehicle.
Die Kopplungseinrichtung kann dabei aufbauseitig eine Schienenführung aufweisen, die Relativbewegungen zwischen Aufbau und Lenkstange quer zur Fahrzeuglängsachse ermöglicht. Folglich sind trotz der druck- und zugstabilen Verbindung in der Fahrzeuglängsachse zum Lenken des Fahrzeugs nach wie vor Schwenkbewegungen der Lenkstange um die Lenkachse möglich.The coupling device may have a rail guide on the body side, which allows relative movements between the body and handlebar transverse to the vehicle longitudinal axis. Consequently, despite the pressure and tensile stable connection in the vehicle longitudinal axis for steering the vehicle still pivotal movements of the handlebar about the steering axle possible.
Bei einer anderen Ausführungsform kann am Fahrgestell, vorzugsweise am Aufbau, zumindest ein Kippschutz angebracht sein, der einem Umkippen des Fahrzeugs nach hinten und/oder nach vorn entgegenwirkt. Auch diese Maßnahme erhöht die Betriebssicherheit des Fahrzeugs, insbesondere bei sitzendem Fahrzeugführer.In another embodiment may be mounted on the chassis, preferably on the structure, at least one anti-tipper, which counteracts tipping over of the vehicle to the rear and / or forward. This measure also increases the operational safety of the vehicle, especially when the driver is seated.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann zumindest ein hinterer Kippschutz, zum Beispiel in Form eines Stützrads, vorgesehen sein, der einem Umkippen des Fahrzeugs nach hinten entgegenwirkt. Zusätzlich oder alternativ kann zumindest ein vorderer Kippschutz, zum Beispiel in Form einer Fußabstellplatte, vorgesehen sein, der einem Umkippen des Fahrzeugs nach vorn entgegenwirkt.According to an advantageous development, at least one rear anti-tipper, for example in the form of a support wheel, can be provided, which counteracts tipping over of the vehicle to the rear. Additionally or alternatively, at least one front anti-tipper, for example in the form of a Fußabstellplatte, be provided which counteracts a tilting of the vehicle forward.
Ein erfindungsgemäßer Umbausatz, mit dessen Hilfe ein dynamisch balancierendes Fahrzeug, das für einen stehenden Fahrzeugführer vorgesehen ist, in ein dynamisch balancierendes Fahrzeug, das für einen sitzenden Fahrzeugführer vorgesehen ist, transformiert werden kann, umfasst einen Aufbau mit Fahrzeugsitz und zweiter Lagerbefestigungsstelle. Das für den stehenden Fahrzeugführer vorgesehene Fahrzeug besitzt eine wannenförmige Basis, die an ihrer Oberseite mit einem Trittbrett verschlossen ist und die eine erste Lagerbefestigungsstelle aufweist, an der ein Lenklager für eine Lenkstange des Fahrzeugs befestigt ist. Der Aufbau des Umbausatzes kann nun anstelle des Trittbretts an der Basis montiert werden. Das Lenklager kann nun an der zweiten Lagerbefestigungsstelle am Aufbau befestigt werden. Somit lässt sich der Umbau von einem für einen stehenden Fahrzeugführer vorgesehenen Fahrzeug in ein erfindungsgemäßes Fahrzeug, das für einen sitzenden Fahrzeugführer vorgesehen ist, besonders einfach realisieren. Zweckmäßig umfasst der Umbausatz eine für den sitzenden Fahrzeugführer geeignete Lenkstange, die gegenüber einer für den stehenden Fahrzeugführer vorgesehenen Lenkstange verkürzt ist und die dann anstelle der längeren Lenkstange mit dem Lenklager gekoppelt wird.A conversion kit according to the invention, with the aid of which a dynamically balancing vehicle, which is intended for a standing vehicle driver, can be transformed into a dynamically balancing vehicle intended for a seated vehicle driver, comprises a structure with vehicle seat and second bearing fastening point. The standing for the vehicle driver provided vehicle has a trough-shaped base, which is closed at its top with a running board and having a first bearing attachment point, on which a steering bearing for a handlebar of the vehicle is attached. The structure of the conversion kit can now be mounted on the base instead of the running board. The steering bearing can now be attached to the structure at the second bearing attachment point. Thus, the conversion of a vehicle provided for a standing vehicle driver in a vehicle according to the invention, which is intended for a seated driver, particularly easy to implement. Suitably, the conversion kit includes a suitable for the seated driver handlebar, which is shortened to a provided for the stationary driver handlebar and is then coupled instead of the longer handlebar with the steering bearing.
Da Fahrzeuge für stehende Fahrzeugführer bereits in vergleichsweise großen Stückzahlen angeboten werden, lassen sich diese vergleichsweise preiswert herstellen. Da der Umbau eines derartigen Fahrzeugs für einen sitzenden Fahrzeugführer somit wesentliche Komponenten eines Fahrzeugs für stehenden Fahrzeugführer unverändert übernimmt, gestaltet sich der Umbau vergleichsweise preiswert.Since vehicles for stationary vehicle drivers are already offered in relatively large numbers, they can be produced comparatively inexpensively. Since the conversion of such a vehicle for a seated driver thus essential components of a vehicle for stationary driver takes over unchanged, the conversion is relatively inexpensive.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Umbauen eines dynamisch balancierenden Fahrzeugs, das für einen stehenden Fahrzeugführer vorgesehen ist, in ein dynamisch balancierendes Fahrzeug, das für einen sitzenden Fahrzeugführer vorgesehen ist, beruht auf der Überlegung, das Trittbrett von der Basis des für den stehenden Fahrzeugführer vorgesehenen Fahrzeugs zu entfernen und das Lenklager von der Basis dieses Fahrzeugs zu entfernen. Anschließend kann das Lenklager an dem Aufbau für das für den sitzenden Fahrzeugführer vorgesehene Fahrzeug befestigt werden. Ferner kann der Aufbau an der Basis des Fahrzeugs befestigt werden. Außerdem kann der Fahrzeugsitz am Aufbau befestigt werden. Somit nutzt das für den sitzenden Fahrzeugführer vorgesehene Fahrzeug die Basis mit den Rädern, der Antriebseinrichtung und der Fahrzeugsteuerung des für den stehenden Fahrzeugführer vorgesehenen Fahrzeugs. Die Reihenfolge, in welcher das Lenklager, der Aufbau und der Fahrzeugsitz montiert werden, ist dabei grundsätzlich beliebig und ist z. B. abhängig von der Zugänglichkeit der jeweiligen Montagestelle zu wählen.An inventive method for converting a dynamically balancing vehicle intended for a stationary vehicle operator into a dynamically balancing vehicle intended for a seated vehicle operator is based on the consideration of the footboard from the base of the vehicle standing by the vehicle driver remove and remove the bearing from the base of this vehicle. Subsequently, the steering bearing can be attached to the structure of the intended for the seated vehicle driver vehicle. Further, the structure may be fixed to the base of the vehicle. In addition, the vehicle seat can be attached to the body. Thus, the vehicle provided for the seated vehicle operator utilizes the base with the wheels, the drive means and the vehicle control of the vehicle intended for the standing driver. The order in which the steering bearing, the body and the vehicle seat are mounted is basically arbitrary and is z. B. depending on the accessibility of the respective installation site to choose.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.
Es zeigen, jeweils schematisch,Show, in each case schematically,
Entsprechend den
Das Fahrzeug
Das Fahrzeug
Der zuvor genannte Fahrzeugsitz
Das Fahrzeug
Des Weiteren weist das Fahrzeug
Das Fahrzeug
Die Fahrzeugsteuereinrichtung
Die Basis
Gemäß den
Bevorzugt ist die hier gezeigte Ausführungsform, bei der das Lenklager
Gemäß
Gemäß der in
Gemäß
Entsprechend
Zum Entriegeln der Riegeleinrichtung
Entsprechend den
Im Gehäuse
Gemäß
Gemäß
Ferner ist hier ein hinterer Kippschutz
Bei den hier gezeigten Beispielen ist die zweite Lagerbefestigungsstelle
Um nun ein Fahrzeug, das für einen stehenden Fahrzeugführer vorgesehen ist, in ein hier vorgestelltes Fahrzeug
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