DE102008008731A1 - Three-wheeled vehicle, has rear wheel driven by engine, and connectors sliding into guide shaft, which is fastened at vehicle frame, where wheels are moved up and down with respect to vehicle frame to ensure bending of vehicle - Google Patents

Three-wheeled vehicle, has rear wheel driven by engine, and connectors sliding into guide shaft, which is fastened at vehicle frame, where wheels are moved up and down with respect to vehicle frame to ensure bending of vehicle Download PDF

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Abstract

The vehicle has a rear wheel (4) driven by an engine, and front wheels (3) arranged symmetric to a vehicle axis, and a linear adjusting device (2) implemented such that the wheels are connected with a steering head connector (7) by a bar with connectors. The connectors slide into a guide shaft, which is fastened at a vehicle frame (1). The wheels are moved up and down with respect to the vehicle frame to ensure bending of the vehicle. A brake (8) is provided with a locking device for locking the adjusting device. A steering element completely guides a linear movement as the front wheels.

Description

Nachfolgend, in der 1 und 2 dargestellten Zeichnung aufgeführten Erfindung beschreibt ein dreirädriges Fahrzeug mit durch Muskelkraft oder Antriebsmaschine angetriebenem Hinterrad (4), zwei lenkbaren Vorderrädern (3), die wie Ihre Aufhängung symmetrisch zur Fahrzeuglängsachse und der Lenkachse in einer lineare Verstellvorrichtung (2) am Fahrzeugrahmen befestigt sind.Below, in the 1 and 2 The invention described in the drawing describes a three-wheeled vehicle with a rear wheel driven by muscular or driving power ( 4 ), two steerable front wheels ( 3 ), which, like your suspension, is symmetrical to the vehicle's longitudinal axis and the steering axle in a linear adjustment device ( 2 ) are attached to the vehicle frame.

Wie 2, 3. und 4 zeigen, ist diese Verstellvorrichtung (2) so ausgelegt, dass bei Kurvenfahrt, entsprechend der durch die Gewichtsverlagerung des Fahrers bedingten Schräglage des Fahrzeugrahmens (1) sich die Vorderräder (3) in besagter Verstellvorrichtung (2) in Ihrer Höhenlage verschieben, dadurch dem Kippen des Fahrzeugs folgen und somit ein Schrägstellen der Vorderräder (3) parallel zur Hochachse des gekippten Fahrzeugs erfolgt. Hieraus ergibt sich ein quasi 2-Rad gleichwertiges Kurvenverhalten im Gegensatz zu 3-rädrigen Fahrzeugen ohne Neigefähigkeit und den sich daraus ergebenden Sicherheitsvorteilen für das Fahrzeug.As 2 . 3 , and 4 show, this adjustment device ( 2 ) designed so that when cornering, according to the caused by the shift of the driver's weight obliquity of the vehicle frame ( 1 ) the front wheels ( 3 ) in said adjusting device ( 2 ) in its altitude, thereby follow the tilting of the vehicle and thus tilting the front wheels ( 3 ) takes place parallel to the vertical axis of the tilted vehicle. This results in a quasi 2-wheel equivalent cornering performance in contrast to 3-wheeled vehicles without tilt capability and the resulting safety benefits for the vehicle.

Fahrzeuge mit einer Neigefähigkeit sind hinreichend bekannt. So beispielsweise DE 0000010634738 , WO 001997021583A1 , US 020070018416A1 , CA000002290715A1 Diese basieren grundsätzlich auf der Verschiebung eines Lenkerparallelogramms, welches mittig zu den Lenkradachsen am Fahrzeug angebracht ist und bei einem Neigen des Fahrzeuges eine Schrägstellung der beiden Räder einer Achse erfolgt. Nachteilig ist bei dieser Konstruktion eine Spur und ggf. eine Sturzänderung bei einseitigem Anheben eines der Räder und hieraus bedingt, ein nachteiliges Fahrverhalten das sich im Extremfall nur durch ein ständiges Lenk-Korrigieren ausgleichen lässt.Vehicles with a tilt capability are well known. For example DE 0000010634738 . WO 001997021583A1 . US 020070018416A1 . CA000002290715A1 These are based in principle on the displacement of a parallelogram Lenker, which is mounted centrally to the steering wheel axles on the vehicle and an inclination of the vehicle, an oblique position of the two wheels of an axle. A disadvantage of this construction is a track and possibly a camber change in one-sided lifting one of the wheels and this implies an adverse driving behavior that can be compensated in the extreme case only by a constant steering-correcting.

Andere Neigevorrichtungen die auch häufig beschrieben werden AT000000411166B , US000005611555A , US000004887829A basieren auf einer Höhenverstellung der Räder die an Längslenkern angebracht sind und beim Neigen des Fahrzeugs durch Drehen der Längslenker um deren Aufhängepunkt nach oben oder unten gehen, dem Kippen des Fahrzeuges folgen und damit eine entsprechende Schrägstellung einnehmen. Nachteilig hierbei ist bei an der Hinterachse und Hinterradantrieb angebrachter Neigevorrichtung, dass ein erheblicher Konstruktions- und Bauaufwand wegen der unterschiedlichen Kurvengeschwindigkeiten der Räder notwendig wird, wobei ein großer Aufwand auch schon bei solchen Neigeeinrichtung an nichtangetriebenen Vorderachsen zu erkennen ist. Zu beobachten ist auch ein Wandern des Radaufstandspunktes abhängig von der Länge der Längslenker und somit ein Ändern des Radstandes von linkem zu rechten Rad. Dies führt zu einem zusätzlichen Lenkeffekt und einem ungünstigen Fahrverhalten.Other tilting devices are also often described AT000000411166B . US000005611555A . US000004887829A are based on a height adjustment of the wheels which are attached to trailing arms and go when tilting the vehicle by turning the trailing arm to the suspension point up or down, follow the tilting of the vehicle and thus take a corresponding inclination. The disadvantage here is when mounted on the rear axle and rear-wheel drive tilting device that a significant design and construction costs because of the different cornering speeds of the wheels is necessary, with a great deal of effort is even in such tilting device on non-driven front axles can be seen. It is also possible to observe a wandering of the wheel contact point depending on the length of the trailing arm and thus a change of the wheelbase from left to right wheel. This leads to an additional steering effect and an unfavorable driving behavior.

Die hier vorgestellte Neuerung basiert auf der Führung und Lagerung der beiden Vorderräder (3) in Linearführungen. Die Neigung des Fahrzeuges bewirkt einen Höhenunterschied der Vorderräder (3) wodurch eine Schrägstellung der Räder erfolgt. Der Vorteil dieser Konstruktion besteht in der absoluten Spurtreue sowie absoluter Sturzkonstanz bei einseitigem Anheben eines der beiden Vorderräder (3) und damit keine ungewollte Seitenkraftbeaufschlagung an einem der Vorderräder (3). Auch ändert sich der Radstand im Gegensatz zu an Längslenkern angebrachten Rädern nicht. Somit ist eine erhöhte Fahrsicherheit und mithin ein verbessertes Fahrgefühl gewährleistet.The innovation presented here is based on the guidance and bearing of the two front wheels ( 3 ) in linear guides. The inclination of the vehicle causes a difference in height of the front wheels ( 3 ) whereby an inclination of the wheels takes place. The advantage of this construction is the absolute directional stability as well as absolute drop constancy with one-sided lifting of one of the two front wheels ( 3 ) and thus no unwanted Seitenkraftbeaufschlagung on one of the front wheels ( 3 ). Also, the wheelbase does not change in contrast to wheels attached to trailing links. Thus, an increased driving safety and thus an improved driving feeling is guaranteed.

Der Neigemechanismus wird wie folgt ausgeführt (sh. 3, 4.,5):
Die Vorderräder (3) sind über Feder-Dämpfer System (6) mit Ihrem Lenkrohr (11) drehbar in einer Lenkerbuchse (7) gelagert.The tilting mechanism is carried out as follows (sh. 3 . 4 ., 5 ):
The front wheels ( 3 ) are over spring-damper system ( 6 ) with your steering tube ( 11 ) rotatable in a handlebar bushing ( 7 ) stored.

Jede Radaufnahmebuchse (7) ist wiederum über einen Steg (12) starr mit einer Linearführung verbunden. Diese besteht aus 2 Führungswellen (13) die an Ihren Enden in je einer Aufnahmeplatte (10) befestigt wenden und den dazugehörigen beiden Führungsbuchsen (14) in welchen sich Linearlager befinden und ein entsprechendes Verschieben der Führungsbuchsen (14) ermöglichen. Wird nun das Fahrzeug geneigt, verschieben sich über die Höhendifferenz die Radaufnahmebuchsen (7) der Steg (12) und die Führungsbuchsen (14) in den Führungswellen (13) nach oben oder nach unten. Beide Radaufnahmebuchsen (7) wiederum sind über Stützhebel (15) gelenkig mit einem ähnlich einer Wippe starr von Rad zu Rad durchgehendem Träger (16) verbunden, der in seiner Mitte drehbar mit dem Fahrzeugrahmen (1) verbunden ist. Dieser Träger (16) übernimmt die Vertikallasten der Radaufstandspunkte und leitet diese über sein Aufnahmelager in den Fahrzeugrahmen (1) ein. Gleichzeitig sichert er die Bodenhaftung der Räder und garantiert eine symmetrische Neigung der Räder beim Kippen des Fahrzeuges.Each wheel receiving socket ( 7 ) is again via a bridge ( 12 ) rigidly connected to a linear guide. This consists of 2 guide shafts ( 13 ) at their ends in a receiving plate ( 10 ) and the associated two guide bushings ( 14 ) in which linear bearings are located and a corresponding displacement of the guide bushes ( 14 ) enable. Now, if the vehicle is tilted, move over the height difference, the Radaufnahmebuchsen ( 7 ) the bridge ( 12 ) and the guide bushings ( 14 ) in the guide shafts ( 13 ) up or down. Both wheel housings ( 7 ) in turn are via support lever ( 15 ) articulated with a similar to a rocker rigid from wheel to wheel continuous support ( 16 ), which is rotatable in its center with the vehicle frame ( 1 ) connected is. This carrier ( 16 ) takes over the vertical loads of the wheel contact points and forwards them to the vehicle frame via its reception 1 ) one. At the same time it ensures the grip of the wheels and guarantees a symmetrical inclination of the wheels when tilting the vehicle.

Eine gute Annäherung an die Eigenschaften einer Einzelradaufhängung ist durch die Aufhängung der Räder über Feder-Dämpfer (6) gewährleistet. Diese mildert die durch den Wippeträger (16) erzeugte gegenseitige Beeinflussung bei unterschiedlicher Fahrbahn zwischen linkem und rechten Rad ab. Andererseits bleiben durch die rein vertikale lineare Führung der Vorderräder (3) Spur und Sturz bei einseitigem Anheben eines Rades stets konstant. Auch eine Änderung des Radstandes findet hier nicht statt.A good approximation to the characteristics of an independent suspension is the suspension of the wheels via spring-damper ( 6 ) guaranteed. This mitigates by the rocker ( 16 ) generated mutual interference at different lane between left and right wheel. On the other hand, the purely vertical linear guidance of the front wheels ( 3 ) Track and camber are always constant when lifting a wheel on one side. Also a change of the wheelbase does not take place here.

Um bei langsamer Fahrt und bei Stillstand des Fahrzeuges ein ungewolltes Kippen zu vermeiden ohne dass der Fahrer mit einem Bein das Fahrzeug abstützen muss ist eine Bremse mit Arretiervorrichtung (8) vorgesehen. Diese verhindert über ein Festhalten der Führungsbuchse (14) ein Kippen des Fahrzeuges und wird über Handhebel (28) bedient, kann aber auch über Seilzug, elektromechanisch oder hydraulisch bedient werden. Hiermit kann in jeder Kippstellung arretiert werden, zum Beispiel auch in einer Parksituation bei der sich die Räder in einer unterschiedlichen Höhe befinden sollen.In order to prevent unwanted tipping when the vehicle is driving slowly and when the vehicle is stationary, without the driver having to drive with one leg must support a brake with locking device ( 8th ) intended. This prevents over a holding the guide bush ( 14 ) a tilting of the vehicle and is via hand lever ( 28 ), but can also be operated via cable, electromechanical or hydraulic. This can be locked in any tilt position, for example, in a parking situation in which the wheels should be at a different height.

Um das Lenken der Vorderräder auch bei geneigtem Fahrzeug zu gewährleisten insbesondere um bei Fahrbahn-Unebenheiten sowie bei einseitigem An oder Abheben eines Rades ein Eigenlenken zu verhindern, ist es unabdingbar dass sich in solchen Fällen der Abstand zwischen den Lenkzapfen am Rad und der Lenkeinrichtung nicht ändert. Dies bedeutet dass die jeweilige Spurstange den Auf- und Abwärtsbewegungen des zugehörigen Rades folgen kann.Around the steering of the front wheels even with a tilted vehicle to ensure in particular to road bumps as well as unilateral on or off a wheel self-steering prevent it, it is essential that in such cases the distance between the steering pins on the wheel and the steering device does not change. This means that the respective tie rod the up and down movements of the associated Rades can follow.

Die Lösung dieses Problems wird, wie bei der Neigevorrichtung auch, durch einen Lenkmechanismus (5) mit Linearführung realisiert.The solution to this problem is, as with the tilting device also, by a steering mechanism ( 5 ) realized with linear guide.

Dafür wird zunächst der Lenkhebel (15) am Lenkrohr des Rades über ein Kugelgelenk (16) und eine Spurstange (17) fest mit einem an einer Gleitbuchse (18) befestigten Lenkhebel (19) verbunden. Diese Gleitbuchse kann in einer vertikalen Welle (20) rotieren und sich auf und ab bewegen. Die Wellen sind an Ihren beiden Enden in Zapfen (21) befestigt, die Zapfen wiederum mit einem drehbar gelagerten Lenkrohr (22). Dieses kann über den Lenkhebel (23) durch den Fahrer dann gedreht werden.For this purpose, first the steering lever ( 15 ) on the steering tube of the wheel via a ball joint ( 16 ) and a tie rod ( 17 ) firmly with a on a sliding bush ( 18 ) attached steering lever ( 19 ) connected. This sliding bush can be mounted in a vertical shaft ( 20 ) and move up and down. The waves are at both ends in cones ( 21 ), the pins in turn with a rotatably mounted steering tube ( 22 ). This can be done via the steering lever ( 23 ) are then rotated by the driver.

Eine solche Drehung wird über Zapfen (21), Welle (20) und damit auch Gleitbuchse (18) über die Spurstange (17) an den Lenkhebel (15) des Rades weitergeleitet. Bei einer zusätzlichen Auf – oder Abbewegung wird die Gleitbuchse (18) dann einfach mitbewegt.Such a rotation is done by pins ( 21 ), Wave ( 20 ) and thus sliding bush ( 18 ) via the tie rod ( 17 ) to the steering lever ( 15 ) of the wheel forwarded. With an additional up or down movement, the sliding bush ( 18 ) then just moved.

Die Bremse mit Arretiervorrichtung (8) die ein ungewolltes Kippen verhindert bzw eine gewollte Neigung beibehält wird wie folgt realisiert (sh. 5 und 6):
An einer der Führungsbuchsen (14) der Linearführung wird ein Bremsblock (24) fixiert. An diesem Bremsblock (24) wiederum ist eine Lasche (25) befestigt, in der ein Bremsklotz aus Hartgummi (26) angebracht ist.The brake with locking device ( 8th ) which prevents unwanted tilting or maintains a desired inclination is realized as follows (see FIG. 5 and 6 ):
On one of the guide bushes ( 14 ) of the linear guide is a brake block ( 24 ) fixed. At this brake block ( 24 ) again is a tab ( 25 ), in which a brake pad made of hard rubber ( 26 ) is attached.

Lasche (25) und Bremsblock (24) zusammengebaut lassen eine rechteckige Aussparung frei, durch die eine Drehstange (27) hindurchläuft, die an Ihren beiden Enden in den Aufnahmeplatten (10) der Führungswellen (13) drehbar gelagert ist. Gleichzeitig ist an der Drehstange (27) ein arretierbarer Bremsgriff (28) befestigt, der vom Fahrer bei Bedarf betätigt wird. Die Drehstange (27) ist nun so geformt, dass bei nicht betätigen des Bremsgriffes (28) sich die Drehstange (27) frei in der Aussparung von Bremsblock (24) und Lasche (25) bewegen kann. Wird nun der Bremsgriff (28) betätigt, dreht sich die Drehstange (27) und drückt mit Ihrer abgeflachten Seite gegen den Bremsklotz aus Hartgummi (26) und verhindert damit jedwedes Bewegen der Führungsbuchse (14) und das entsprechende Vorderrad (3) bleibt in der gebremsten Stellung.Tab ( 25 ) and brake block ( 24 ) leave a rectangular recess free, through which a rotating rod ( 27 ), which at both ends in the receiving plates ( 10 ) of the guide shafts ( 13 ) is rotatably mounted. At the same time is on the turning bar ( 27 ) a lockable brake handle ( 28 ), which is actuated by the driver when needed. The rotary bar ( 27 ) is now shaped so that when not actuate the brake handle ( 28 ) the turning bar ( 27 ) free in the recess of brake block ( 24 ) and tab ( 25 ) can move. Will now the brake handle ( 28 ), the rotating rod ( 27 ) and press with your flattened side against the brake pad made of hard rubber ( 26 ) and thus prevents any movement of the guide bush ( 14 ) and the corresponding front wheel ( 3 ) remains in the braked position.

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Claims (1)

Dreirädriges Fahrzeug mit einem durch Motor oder Muskelkraft angetriebenem Hinterrad (4) einem starren Rahmen (1) zwei lenkbaren symmetrisch zur Fahrzeugachse angeordneten Vorderrädern (3), verbunden mit dem Rahmen (1) des Fahrzeugs über eine Mechanik, durch die eine seitliche Kippung des Rahmens mit einer gleich großen Kippung ihrer Lenkachsen einhergeht, dadurch gekennzeichnet dass, die Verstellvorrichtung so realisiert wird, dass die beiden gelenkten Räder mit Ihren Lenkkopfbuchsen (7) über einen Steg (12) mit weiteren Buchsen (14) verbunden werden, wobei diese Buchsen in Führungswellen (13) die am Fahrzeugrahmen (1) befestigt sind gleiten können und ein Auf und Abbewegen der Räder gegenüber dem Fahrzeugrahmen (1) zulassen und somit das Neigen ermöglichen. 1. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellvorrichtung (2) so realisiert wird dass die beiden gelenkten Räder mit Ihren Lenkkopfbuchsen (7) über einen Steg (12) mit sonstigen Führungsgliedern verbunden werden, wobei diese Führungsgliedern in einer Linearführung, die am Fahrzeugrahmen befestigt ist, gleiten können. 2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellvorrichtung (2) durch eine Bremsvorrichtung (15) in an sich bekannter Weise in jeder Stellung arretierbar ist. 3. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkglieder für die Vorderräder dieselbe Linearbewegung wie die Vorderräder selbst vollführen und somit keine Eigenlenkbewegung erfolgtThree-wheeled vehicle with a motorized or muscular rear wheel ( 4 ) a rigid framework ( 1 ) two steerable symmetrically arranged to the vehicle axle front wheels ( 3 ), connected to the frame ( 1 ) of the vehicle via a mechanism, which is accompanied by a lateral tilting of the frame with an equal tilt of their steering axles, characterized in that the adjusting device is realized so that the two steered wheels with your steering head bushes ( 7 ) over a bridge ( 12 ) with further sockets ( 14 ), these bushes being in guide shafts ( 13 ) on the vehicle frame ( 1 ) are mounted and can move up and down the wheels relative to the vehicle frame ( 1 ) and thus allow tilting. 1. Vehicle according to claim 1, characterized in that the adjusting device ( 2 ) is realized so that the two steered wheels with your steering head bushes ( 7 ) over a bridge ( 12 ) are connected to other guide members, said guide members in a linear guide which is fixed to the vehicle frame, can slide. 2. Vehicle according to claim 1, characterized in that the adjusting device ( 2 ) by a braking device ( 15 ) can be locked in any known manner in a known manner. 3. Vehicle according to claim 1, characterized in that the steering members for the front wheels perform the same linear movement as the front wheels themselves and thus no self-steering movement takes place
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