Elektrokleinfahrzeuge wie Tretroller oder Skateboards werden zunehmend als ein wichtiger Bestandteil der Mobilitätswende angesehen, insbesondere als urbanes Transportmittel. Meist sind diese Fahrzeuge mit einfachen Fahrwerken ausgestattet, wodurch Fahrbahnunebenheiten wie Pflastersteine oder Bordsteine ein Hindernis darstellen. Ein konventionelles Fahrwerk, wie von Kraftfahrzeugen (Autos) bekannt, wäre eine Lösung, um den Fahrkomfort zu steigern, ist aber meist für den Einsatz im Elektrokleinfahrzeugensegment zu aufwändig und rechtfertigt nicht die Mehrkosten.

Die Gebrauchsmuster DE 201 00 372 Ul und DE 201 02 680 Ul offenbaren dreirädrige Tretroller, welche zwei Räder im vorderen Bereich aufweisen und ein Rad im hinteren Bereich. Die Auslegung soll unter anderem die Fahrsicherheit gegenüber herkömmlichen zweirädrigen Tretrollern erhöhen. Dabei werden die zwei vorderen Räder an ein Fahrwerk montiert, das ermöglicht, eine Neigebewegung des Tretrollers in eine Lenkbewegung der vorderen Räder zu wandeln. Bestandteil des Fahrwerks sind unter anderem zwei Federn. Deren Aufgabe ist es nicht, Fahrbahnunebenheiten zu dämpfen, sondern lediglich den Tretroller in dem unbelasteten Zustand in eine ungeneigte Position zu befördern. Damit wird erreicht, dass der Tretroller sich nur dann neigen lässt, wenn der Fahrer dies durch eine Verlagerung des Körpergewichtes beabsichtigt.

In DE 10 2006 057 167 Al wird ein Fahrwerk für ein Rollbrett offenbart, beispielsweise ein Skateboard. Es umfasst unter anderem einen Querträger zur Aufnahme der vorderen Räder. Der Querträger ist mittels einer Achse an dem Rollbrett, genannt Plattenkörper, montiert wodurch sich der Querträger relativ zum Plattenkörper neigen lässt. Zusätzlich kommen zwei Lenkstangen zum Einsatz, genannt Verbindungselement. Deren Aufgabe ist es, die Neigebewegung des Plattenkörpers in eine Lenkbewegung der Räder zu transferieren. Zwei Federdämpfer-Elemente sind vorgesehen, um den Winkel des Plattenkörpers im unbelasteten Zustand dergestalt zu positionieren, dass keine Lenkbewegung entsteht. Die Federdämpfer werden auf jeweils zwei Seiten zwischen dem Querträger und dem Plattenkörper positioniert. Der Aufbau ermöglicht es, Unebenheiten in der Fahrbahn teilweise zu dämpfen. Die Offenbarung GB 2225990 A beschreibt ein Fahrwerk für ein Rollbrett, beispielsweise Skateboard, welches ein ähnliches Prinzip wie in Offenbarung DE 10 2006 057 167 A1 zu Grunde legt. Ein Unterschied zu DE 10 2006 057 167 Al besteht darin, dass in GB 2225990 A zwei Querträger eingesetzt werden. Somit wird durch die Neigung des Rollbretts nicht nur eine Lenkbewegung der Räder, sondern auch eine Veränderung der Radspreizung hervorgerufen.

Ein erfindungsgemäßes Fahrwerk für Elektrokleinfahrzeuge umfasst zwei Räder, eine Rahmenanbindung zur Anbindung des Fahrwerks an einen Fahrzeughauptrahmen, einen Wippträgeraufbau, einen Zentral bolzen, eine flexible Querlenkerplatte, zwei Uprights, Kugelgelenke, zwei Lenkstangen und eine Lenkvorrichtung, wobei jeweils ein Rad auf jeweils einem Upright gelagert ist, die beiden Uprights mittels Kugelgelenken jeweils mit der flexiblen Querlenkerplatte, dem Wippträgeraufbau und der Lenkstange verbunden sind, der Wippträgeraufbau mittels des Zentralbolzens mit der Rahmenanbindung verbunden ist und die flexible Querlenkerplatte über mindestens zwei Punkte fest mit der Rahmenanbindung verbunden ist.

Unter „fest“ wird eine nicht von selbst lösbare Verbindung verstanden, umfassend sowohl eine bewegliche Verbindung, beispielsweise mittels eines Lagers, oder eine unbewegliche Verbindung, beispielsweise durch Festklemmen oder Verschrauben. Die Verbindung kann direkt oder indirekt (über ein weiteres Bauteil oder Verbindungselemente) realisiert sein. Eine beispielhafte Funktion der festen Verbindung ist es die relative Verschiebung der Bauteile am Verbindungspunkt zu verhindern und keine Rotation zu ermöglichen. Eine weitere beispielhafte Funktion der festen Verbindung ist es die relative Verschiebung der Bauteile am Verbindungspunkt zu verhindern aber eine Rotation zu ermöglichen.

Das erfindungsgemäße Fahrwerk lässt sich als ein Hybrid-Fahrwerk aus Skateboard fahrwerk und Autofahrwerk verstehen. Es ermöglicht folgende Funktionen, in Kombination oder unabhängig voneinander: eine Neigung des Fahrzeugs, eine Lenkung des Fahrzeugs, eine Dämpfung von Fahrbahnunebenheiten, und eine Vermeidung eines unkontrollierten Kippens des Fahrzeugs. Die genannten Funktionen können, was bevorzugt ist, so realisiert werden, dass diese unabhängig voneinander tätig werden, ohne dass die eine Funktion die andere ungewollt hervorruft: So muss der Lenkradius nicht in direktem Zusammenhang mit dem Neigungswinkel des Fahrzeugs stehen. Des Weiteren muss das Überfahren von einseitigen Unebenheiten nicht zwingend zu einer unbeabsichtigten Lenkbewegung führen.

Ein beispielhafter Einsatzbereich des erfindungsgemäßen Fahrwerks sind dreiädrige elektrifizierte Tretroller, wodurch dem Fahrer ein komfortables Überfahren von Pflastersteinen und Auffahren von Bordsteinen ermöglicht wird. Zudem ermöglicht das erfindungsgemäße Fahrwerk einen einfachen Aufbau, was eine Verringerung der Mehrkosten gegenüber herkömmlichen Roller erlaubt.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele eines als Hybrid-Fahrwerk bezeichneten erfindungsgemäßen Fahrwerks für Elektrokleinfahrzeuge mittels folgender Figuren beschrieben.

Fig. 1 zeigt einen Roller mit einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrwerks,

Fig. 2 zeigt eine frontale Ansicht des Fahrwerks

Fig. 3 zeigt eine dreidimensionale Ansicht des Fahrwerks

Fig. 4 zeigt das Fahrwerk beim Überfahren eines beispielhaften Flindemisses

Fig. 5 zeig zwei Ausführungen des Wippträgeraufbaus

Fig. 6 zeigt ein Explosionsbild des gedämpften Wippträgeraufbaus

Fig. 7 zeigt das Fahrwerk mit einem gedämpften Wippträgeraufbau bei dem Überfahren eines Hindernisses.

Fig. 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fahrwerkes,

Fig. 9 zeigt einen Ausschnitt des in Fig. 8 gezeigten Fahrwerks

Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Hybrid-Fahrwerks wird im Folgenden anhand dem Beispiel eines dreiädrigen Rollers dargestellt, welcher zu der Fahrzeugkategorie, “Elektrokleinfahrzeuge“ zählt. Der dreiädrige Roller ist in Fig. 1 dargestellt, wobei sich das Hybrid-Fahrwerk auf die Vorrichtung bezieht, welche die beiden vorderen Räder (1) mit dem Rollerrahmen (2) und der Lenkvorrichtung (3) verbindet. Zusätzlich hat der beispielhafte Roller ein motorisiertes Hinterrad. In einer zusätzlichen Ausführung kann der Roller eine Sitzmöglichkeit aufweisen. Fig. 2 und Fig. 3 zeigen ein Ausführungsbeispiel des Hybrid-Fahrwerks aus zwei verschiedenen Perspektiven sowie dessen Bauteile, hier umfassend eine Rahmenanbindung (4), einen starren Wippträgeraufbau (5), einen Zentralbolzen (7), eine flexible Querlenkerplatte (8), die an mindestens zwei Punkten fest mit der Rahmenanbindung (4) verbunden ist, zwei Uprights (9) zur Erfassung der beiden vorderen Räder (1) und zwei Lenkstangen (10), die jeweils ein Upright (9) mit der Lenkvorrichtung (3) verbinden.

In den in Fig. 1 bis Fig. 7 dargestellten Ausführungen ist die flexible Querlenkerplatte (8) eine einteilige durchgehende Platte, die beide Uprights (9) mit der Rahmenanbindung (4) verbindet, wobei die feste Verbindung zu der Rhmenanbindung (4) beispielsweise mittels schrauben realisiert wird, dergestalt dass keine Wippbewegung der flexiblen Querlenkerplatte (8) relativ zur Rahmenanbindung (4) möglich ist und somit ein Neigen des Fahrzeugs eine elastische Verbiegung der flexibler Querlenkerplatte (8) hervorruft.

Die Eigenschaften der flexiblen Querlenkerplatte (8) sind ein hohes Maß an Flexibilität in ausschließlich einer räumlichen Richtung bei gleichzeitig hoher Bruchfestigkeit in allen räumlichen Richtungen. Dies kann beispielsweise mittels einer dünnen und breitgeschnittenen Platte realisiert werden, hergestellt aus faserverstärktem Kunststoff oder Federstahl.

Die Verbindung zwischen einem Upright (9) und jeweils dem Wippträgeraufbau (5), der flexiblen Querlenkerplatte (8) und den Lenkstangen (10) wird durch konventionelle

Kugelgelenke (11) realisiert.

Die Rahmenanbindung (4) dient als zentrales Verbindungselement und ist fest mit dem Rollerrahmen (2) verbunden. In alternativen Ausführungen kann die Rahmenanbindung (4) ein Teil des Fahrzeughauptrahmens sein.

Der Zentralbolzen (7) stellt die einzige direkte Verbindung zwischen dem Wippträgeraufbau (5) und der Rahmenanbindung (4) dar, dergestalt, dass eine Wippbewegung des

Wippträgeraufbaus (5) um den Zentralbolzen (7) ermöglicht wird. Dies ermöglicht unter anderem eine seitliche Neigung des Rollerrahmens (2) und begünstigt somit Kurvenfahrten bei hoher Geschwindigkeit. Ein weiterer Vorteil der Wippbewegung wird beim Überfahren von Unebenheiten ersichtlich, wie im Folgenden beschrieben. Fig. 4 zeigt ein Szenario, indem eines der beiden vorderen Räder (1) eine Unebenheit (12) mit der Höhe (h) überfährt, ohne dass sich der Rollerrahmen (2) dabei zur Seite neigt, letzteres verhindert durch den Fahrer. Durch die Wippbewegung des Wippträgeraufbaus (5) entsteht ein Hebeleffekt, der dazu führt, dass die Rahmenanbindung (4) und schließlich der Rollerrahmen (2) nur zur Hälfte (h/2) angehoben wird. Da sich der Fahrer auf dem Rollerrahmen (2) befindet nimmt er die Unebenheitshöhe nur zur Hälfte wahr.

Ähnlich wie bei einem konventionellen Autofahrwerk, sorgt die flexible Querlenkerplatte (8) für eine nahezu unveränderte Radspreizung. Bei einem herkömmlichen Autofahrwerk wäre eine flexible Querlenkerplatte aufgrund der hohen Seitenkräfte undenkbar, weshalb üblicherweise starre Querlenker zum Einsatz kommen, die mittels Lager an dem Fahrzeugrahmen montiert werden müssen. Bei einem Elektrokleinfahrzeug hingegen ist die Fahrgeschwindigkeit deutlich geringer, wodurch sich auch die auf den Rädern agierenden Seitenkräfte erheblich verringern. Letzteres erlaubt schließlich den Einsatz der flexiblen Querlenkerplatte (8). Bei der Anwendung eines dreiädrigen Fahrzeugs hat die flexible Querlenkerplatte (8) zwei wesentliche Vorteile gegenüber herkömmlichen starren und am Fahrzeugrahmen gelagerten Querlenkem. Erstens kann die flexible Querlenkerplatte (8) mit der Rahmenanbindung (4) verschraubt werden, wodurch der Bedarf einer Lagerung entfallt und sich somit kostentechnisch und verschleißtechnisch Vorteile ergeben. Zweitens kann durch die Verschraubung eine Biegung der flexiblen Querlenkerplatte (8) hervorgerufen werden, welche der Neigung des Fahrzeugs entgegenwirkt. Dies sorgt dafür, dass im unbelasteten Fall der Rollerrahmen (2) immer parallel zum Wippträgeraufbau (5) steht. Dadurch wird ein unkontrolliertes Kippen des beispielhaften Rollers verhindert. In konventionellen Neigefahrwerken mit gelagerten starren Querlenkem wird das unkontrollierte Kippen des Fahrzeugs mittels zusätzlichen Federdämpfersystemen realisiert, deren Bedarf aber bei dem erfindungsgemäßen Hybrid-Fahrwerk entfallen kann.

Des Weiteren wird aus Fig. 4 ersichtlich, dass die Unebenheitshöhe (h) durch den starren Wippträgeraufbau (5) zwar verringert, aber nicht gedämpft und nicht voll ausgeglichen wird. Eine Dämpfung kann realisiert werden, in dem der starre Wippträgeraufbau (S) mit einem gedämpften Wippträgeraufbau (6) ersetzt wird. Fig. 5 zeigt, wie sich ein gedämpfter Wippträgeraufbau (6) von einem starren Wippträgeraufbau (5) unterscheidet. Fig. 6 zeigt ein Explosionsbiid des gedämpften Wippträgeraufbaus (6), bestehend aus zwei Trägerarmen (13) die mittels dem Zentralbolzen (7) verbunden sind. Ein weiteres Bestandteil des gedämpften Wippträgeraufbaus (6) ist ein konventioneller Federdämpfer (14) der oberhalb dem Zentralbolzen (7) positioniert und am jeweiligen Ende mit einem der Trägerarmen (13) verbunden ist, dergestalt das sich die beiden Trägerarme (13) gegeneinander abstützen können.

Aus Fig. 5 und Fig. 6 wird ersichtlich, dass sich gegenüber dem starren Wippträgeraufbau (5) bei dem gedämpfte Wippträgeraufbau (6) ein Freiheitsgrad ergibt, der es erlaubt beide Trägerarme relativ zu einander zu schwenken bzw. zu wippen. Dabei wird der Federdämpfer (14) komprimiert.

Fig. 7 zeigt das gleiche Szenario wie in Fig. 4, in dem eines der vorderen Räder (1) eine Unebenheit (12) mit der Höhe (h) überfahrt, ohne dass der Rollerrahmen (2) dabei geneigt wird. Im Gegensatz zu Fig. 4 kommt im Ausführungsbeispiel in Fig. 7 ein gedämpfter Wippträgeraufbau (6) zum Einsatz. Durch den zusätzlichen Freiheitsgrad im gedämpften Wippträgeraufbau (6) kann die Unebenheit (12) nahezu voll ausgeglichen werden, so dass die Rahmenanbindung (4) und schließlich der Rollerrahmen (2) kaum angehoben werden. Somit wird die Unebenheit vom Fahrer kaum wahrgenommen.

Fig. 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fahrwerkes. Das gezeigte Fahrwerk ermöglicht es den Neigungswinkel des Fahrzeugs zu erhöhen, ohne dabei eine Überlastung der flexiblen Querlenkerplatte (8) zu riskieren. Dies wird realisiert, indem die flexible Querlenkerplatte (8) nicht mit der Rahmenanbindung (4) verschraubt wird, sondern mittels eines Achsadapters (16) an der Rahmenanbindung (4) gelagert wird, dergestalt dass die flexible Querlenkerplatte (8) eine Wippbewegung relativ zum Fahrzeugrahmen ausfuhren kann.

Fig. 9 zeigt die flexible Querlenkerplatte (8) und den genannten Achsadapter (16), wobei beide der genannten Komponenten miteinander verbunden sind, beispielsweise verschraubt oder verpresst, und somit als ein Bauteil agieren.

Zusätzlich kann der Achsadapter (16) mittels eines Feder- und/oder Dämpfersystems (nicht gezeigt) an dem Fahrzeugrahmen abgestützt werden, dergestalt, dass die Wippbewegung der flexiblen Querlenkerplatte (8) gedämpft wird. Bezugszeichenliste:

1) Räder

2) Rollerrahmen

3) Lenkvorrichtung

4) Rahmenanbindung

5 ) Starrer W ippträgeraufbau

6) Gedämpfter Wippträgeraufbau

7) Zentralbolzen

8) Querlenkerplatte

9) Uprights

10) Lenkstangen

11) Kugelgelenke

12) Unebenheit

13) Trägerarmen

14) Federdämpfer

15) Fahrbahn

16) Achsadapter