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Die Erfindung betrifft ein zweiachsiges mehrspuriges Straßenfahrzeug.
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Unter zweiachsigen mehrspurigen Straßenfahrzeugen fallen neben üblichen zweispurigen Kraftfahrzeugen bekanntlich auch dreirädrige Straßenfahrzeuge wie beispielsweise Gespannfahrzeuge oder sogenannte Trikes mit einem lenkbaren Vorderrad und mit zweispuriger Hinterachse, also mit zwei Hinterrädern, oder Threewheeler mit einer zweispurigen lenkbaren Vorderachse, also mit zwei Vorderrädern, und mit einer einspurigen Hinterachse, also mit einem Hinterrad. Dabei sind diese Dreiräder dreispurig und nur als asymmetrische Gespannfahrzeuge zweispurig.
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Ebenso sind zweiachsige einspurige Straßenfahrzeuge, wie zum Beispiel Motorräder, längst Stand der Technik. Im Unterschied zu zweiachsigen mehrspurigen Straßenfahrzeugen, welche prinzipbedingt weder im Stillstand noch im Fahrbetrieb weder um ihre Quer- noch um ihre Längsachse kippen können, können zweiachsige einspurige Straßenfahrzeuge um ihre Längsachse kippen und müssen beim Fahren vom Fahrer ausbalanciert werden. Diese Straßenfahrzeuge werden also vom Fahrer zusammen mit ihm selbst, insbesondere bei Kurvenfahrten, zum Herstellen des Gleichgewichts zwischen Schwer- und Fliehkraft in die Kurve geneigt.
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In jüngster Zeit wurden zweiachsige dreirädrige Straßenfahrzeuge vorgestellt, welche die oben beschriebenen Eigenschaften von zweiachsigen mehrspurigen Straßenfahrzeugen und zweiachsigen einspurigen Straßenfahrzeugen vereinen sollen.
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So ist beispielsweise in der Patentspezifikationsschrift
GB 1 146 351 ein zweiachsiges Straßenfahrzeug mit zweispuriger und nichtneigbarer Hinterachse, also mit zwei nichtneigbaren Hinterrädern, und einspuriger lenkbarer Vorderachse, also mit einem lenkbaren Vorderrad, beschrieben, wobei im Unterschied zu einem Trike die Vorder- und Hinterachse drehbar um die Längsachse miteinander verbunden sind. Sitz und damit auch der Fahrer sowie die Bedieneinrichtungen sind auf der vorderen Fahrzeughälfte angeordnet und zusammen mit dem Vorderrad wie bei einem Motorrad um die Längsachse kippbar, wohingegen der Antriebsstrang auf der hinteren Fahrzeughälfte, also zusammen mit den Hinterrädern kippfest angeordnet ist.
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Eine andere Möglichkeit, um die Eigenschaften von zweiachsigen mehrspurigen Straßenfahrzeugen und zweiachsigen einspurigen Straßenfahrzeugen zu verbinden, ist in der
US-Schrift 3,746,118 beschrieben. Das hierin vorgeschlagene zweiachsige Straßenfahrzeug verfügt wie ein Threewheeler über eine zweispurige lenkbare und nichtneigbare Vorderachse, also zwei lenkbare und nichtneigbare Vorderräder, und über eine einspurige Hinterachse, also ein Hinterrad. Hinteres Fahrwerk, Antriebsstrang, Sitz und damit auch der Fahrer sowie die Bedieneinrichtungen sind hierbei allerdings zusammen mit dem Hinterrad wie bei einem Motorrad um die Längsachse kippbar.
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Die Schrift
DE 11 2006 002 581 beschreibt ein Dreirad, dessen Achsschenkel der beiden Vorderräder parallelogrammartig miteinander und mit dem hinteren Fahrwerk des Straßenfahrzeuges verbunden sind, wodurch bei Kurvenfahrten alle Räder fliehkraftbedingt in die Kurve zu neigen sind.
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Ein wesentlicher Nachteil von zweiachsigen einspurigen Straßenfahrzeugen sowie von mit zumindest einem neigbaren Rad ausgestatteten zweiachsigen mehrspurigen Straßenfahrzeugen im Vergleich zu den eingangs beschriebenen zweiachsigen mehrspurigen Straßenfahrzeugen besteht darin, dass die Straßenauflagefläche der Reifen Von zu neigenden Rädern je nach Neigungswinkel variiert, sofern die Reifen einen überwiegend rechteckigen Querschnitt aufweisen. Deshalb werden Reifen von zu neigenden Rädern günstigerweise mit überwiegend kreisrundem Querschnitt ausgestattet. wohingegen Reifen von nichtgeneigten Rädern mit überwiegend rechteckigem Querschnitt ausgestattet werden können. Reifen mit überwiegend kreisrundem Querschnitt weisen nahezu unabhängig vom Neigungswinkel eine weitgehend punktförmige Straßenauflagefläche auf und verfügen über eine deutlich kleinere Straßenauflagefläche im Vergleich zu nichtgeneigten Reifen mit überwiegend rechteckigem Querschnitt und damit weitgehend linienförmiger Straßenauflagefläche. Die vergleichsweise kleine Straßenauflagefläche bedeutet weniger Bodenhaftung, was sich insbesondere an der Vorderachse durch früheres Wegrutschen über das Vorderrad bzw. die Vorderräder bemerkbar macht und damit die Sicherheit bei Kurvenfahrten herabsetzt.
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Größere Straßenauflagefläche könnte bei einem Reifen mit kreisrundem Querschnitt auf eine einfache Weise dadurch erreicht werden, dass der Durchmesser des Querschnitts vergrößert wird. Dies wirkt sich allerdings insbesondere an der Vorderachse nachteilig auf die Fahrphysik aus, weil der Reifenaufstandspunkt mit zunehmender Neigung, also bei zunehmender Schräglage von der Kippachse in Richtung Kurveninneren wandert und damit ein Aufstellmoment erzeugt wird, was wiederum durch eine höhere Schräglage kompensiert werden muss. Um diesen Effekt zu verringern, kann der Reifenquerschnitt weitgehend V-förmig ausgebildet werden. Dies hat allerdings zur Folge, dass die Straßenauflagefläche im nichtgekippten Zustand besonders gering ausfällt und damit weniger Bodenhaftung vorhanden ist. Bei Motorrädern haben sich Reifen mit großem weitgehend kreisrunden Querschnitt am Hinterrad und mit vergleichsweise kleinem ebenfalls weitgehend kreisrunden Querschnitt am Vorderrad als Kompromiss erwiesen.
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Mehrachsige mehrspurige Straßenfahrzeuge, darunter die zweiachsigen mehrspurigen Kraftfahrzeuge, hingegen tendieren insbesondere bei hohem Schwerpunkt zum Überschlagen, müssen deshalb mit einer hinreichend großen Spurbreite versehen werden und bauen damit im Vergleich zu zweiachsigen einspurigen Straßenfahrzeugen auch dann noch deutlich breiter, wenn nur ein Sitzplatz pro Sitzreihe vorgesehen ist.
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Die Aufgabe der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung besteht nun darin, ein Straßenfahrzeug zu schaffen, welches die Sicherheit bei Kurvenfahrten, insbesondere gegen Wegrutschen über die Vorderachse, weiter erhöht, wobei dem Fahrer das Fahrgefühl eines zweiachsigen einspurigen Straßenfahrzeuges vermittelt werden soll. Ein weiterer Aspekt ist es, die Breite des Straßenfahrzeuges weiterhin möglichst gering zu halten.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Danach wird vorgeschlagen, das erfindungsgemäße Straßenfahrzeug mit einer zweispurigen und nichtkippbaren Hinterachse mit zwei Rädern sowie einer einspurigen Vorderachse mit einem Rad auszuführen und mit einer mechanischen Lenkung der Vorderachse auszustatten, wobei durch einen Hauptrahmen eine verdrehfeste Verbindung der Vorderachse und der Hinterachse geschaffen wird und ein seitliches Kippen der einspurigen Vorderachse mit ihrem einen Rad wirksam verhindert wird. Ein Kipprahmen mit zumindest einer Sitzeinrichtung und Fußauflagen, wie beispielsweise Fußrasten, sowie zum Führen des Straßenfahrzeugs üblicherweise notwendige Bedieneinrichtungen – und natürlich der Fahrer selbst – sind um eine im Wesentlichen parallel zur Fahrzeuglängsachse liegende Drehachse kippbar, müssen analog einem Einspurfahrzeug, vom Fahrer ausbalanciert werden und werden also insbesondere bei Kurvenfahrten zum Herstellen des Gleichgewichts zwischen Schwer- und Fliehkraft in die Kurve geneigt. Die Lenkdrehachse des Rades der Vorderachse, insbesondere festgelegt durch den Nachlaufwinkel, bleibt also beim Ausbalancieren beziehungsweise Kurvenfahren in ihrer Ausrichtung und Lage weitgehend unverändert und ändert sich allenfalls bedingt durch Elastizitäten an der Radaufhängung beziehungsweise, sofern eine Federung vorhanden, durch bestimmte kinematische Verhältnisse beim Einfedern, wie es zum Beispiel bei einer Längslenkerradaufhängung der Fall sein kann.
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Unter zum Führen üblicherweise notwendige Bedieneinrichtungen sind hierbei zu verstehen eine Lenkeinrichtung, vorzugsweise ein Lenker, ein Gaspedal oder Gasgriff ein Bremspedal oder Bremsgriff und ggf. auch ein Kupplungspedal oder Kupplungshebel sowie ein Schalthebel oder Schaltgriff.
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Die Reifen der Räder werden, ähnlich einem Personenkraftwagen-Reifen, vorzugsweise mit überwiegend rechteckigem Querschnitt ausgestattet.
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Es wird vorgeschlagen, den Kipprahmen mit den Sitz- und Fußauflageeinrichtungen sowie den Bedieneinrichtungen auf oder an der genannten verdrehfesten Verbindung der Vorderachse und der Hinterachse drehbeweglich zu lagern, beispielsweise auf einem tiefliegenden und weitgehend längsausgerichteten Zentralrohr, welches den vorderen und hinteren Rahmenteil für die jeweiligen Radaufhängungen miteinander verbindet. Alternativ könnte diese beispielhafte Lagerung verstärkt werden durch zumindest ein parallel angeordnetes Rahmenelement, das ebenfalls den vorderen und hinteren Rahmenteil verbindet und das zusätzlich als Anschlag zur Begrenzung des Neigungswinkels dienen könnte.
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Die Lenkung des Vorderrades erfolgt vorzugsweise rein mechanisch, kann aber auch hydraulisch oder elektrisch unterstützt ausgeführt werden.
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Bei der mechanischen Lenkung erfolgt die Verbindung des zu lenkenden Vorderrades mit der Lenkeinrichtung vorzugsweise über ein Zwei-Achsen-Gelenk, wobei die Drehachsen der beiden über ein Koppelteil verbundenen Gelenke des Zwei-Achsen-Gelenks senkrecht zueinander angeordnet sind und sich zumindest angenähert schneiden und auf einer parallel zur Fahrzeugquerachse und parallel oder leicht geneigt zur Fahrzeuglängsachse, insbesondere in Richtung der Hinterräder fallend geneigt, ausgerichteten Ebene liegen.
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Die Lenkeinrichtungsdrehachse und die Drehachsen der beiden Gelenke des Zwei-Achsen-Gelenks und die Lenkdrehachse des einen Rades der Vorderachse verfügen idealerweise über einen gemeinsamen Schnittpunkt.
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Die Lenkeinrichtungsdrehachse liegt vorzugsweise konzentrisch zu der Lenkdrehachse des einen Rades der Vorderachse, kann aber auch bezogen auf die Lenkdrehachse des Rades der Vorderachse stärker oder schwächer geneigt liegen.
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In einer ersten Ausgestaltung ist die Drehachse des ersten Gelenkes, welches das Koppelteil des Zwei-Achsen-Gelenks mit der Lenkeinrichtung verbindet, im uneingelenkten Zustand parallel zur durch Fahrzeuglängs- und -hochachse, mittig zum Vorderrad aufgespannten Ebene, parallel oder leicht geneigt zur Fahrzeuglängsachse beziehungsweise annähernd senkrecht zu der üblicherweise mit Nachlauf ausgeführten Lenkdrehachse des Rades der Vorderachse, während die Drehachse des zweiten Gelenkes, welches das Koppelteil des Zwei-Achsen-Gelenks mit einem Lenkstockhebel verbindet, parallel zur Fahrzeugquerachse liegt. Durch diese Ausgestaltung wird mit zunehmender Schräglage, also mit größer werdendem Kippen des Straßenfahrzeugs der Radeinschlag bezogen auf den Lenkeinschlag kleiner.
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In einer zweiten Ausgestaltung liegt im uneingelenkten Zustand die Drehachse des ersten Gelenkes, welches das Koppelteil des Zwei-Achsen-Gelenks mit der Lenkeinrichtung verbindet, parallel zur Fahrzeugquerachse, während die Drehachse des zweiten Gelenkes, welches das Koppelteil des Zwei-Achsen-Gelenks mit dem Lenkstockhebel verbindet, parallel zur durch Fahrzeuglängs- und -hochachse, mittig zum Vorderrad aufgespannten Ebene, parallel oder leicht geneigt zur Fahrzeuglängsachse, beziehungsweise annähernd senkrecht zu der üblicherweise mit Nachlauf ausgeführten Lenkdrehachse des Rades der Vorderachse ausgeführt wird. Durch diese Ausgestaltung wird mit zunehmender Schräglage, also mit größer werdendem Kippen des Straßenfahrzeugs der Radeinschlag bezogen auf den Lenkeinschlag im Unterschied zur ersten Ausgestaltung größer.
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Die Drehachsen des Zwei-Achsen-Gelenks liegen möglichst tief und daher günstigerweise unterhalb der Radnabe beziehungsweise Radlaufachse.
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Das erste Gelenk des Zwei-Achsen-Gelenks kann auch als Kugelgelenk ausgebildet sein, welches in Verbindung mit einem an der Lenkeinrichtung angeordneten Scharniergelenk, in der ersten Ausgestaltung drehbar um eine parallel zur Fahrzeugquerachse verlaufende Achse, in der zweiten Ausgestaltung um eine parallel zur Fahrzeuglängsachse, ein eventuelles Verspannen der Lenkung wirksam verhindert.
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Vorzugsweise erfolgt der Antrieb, beispielsweise ein Verbrennungsmotor oder ein Elektromotor und gegebenenfalls ein Getriebe, auf die Hinterachse. Dabei wird der Antrieb in vorteilhafter Weise auf den nicht zu neigenden Bauelementen des Straßenfahrzeugs angebaut.
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Vorzugsweise werden beide Hinterräder angetrieben. Dabei sind die beiden Hinterräder starr oder über ein Differential miteinander verbunden und können direkt oder über zumindest einen Freilauf angetrieben werden.
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Besonders vorteilhaft ist die Anordnung des Motors und des eventuellen Getriebes im Wesentlichen zwischen den beiden Hinterrädern. So kann zum Beispiel ein als V-Motor ausgebildeter Verbrennungsmotor quer eingebaut werden, wobei ein Zylinder nahezu horizontal, der andere Zylinder nahezu vertikal und gegebenenfalls die Hinterachse zwischen den beiden Zylindern angeordnet wird.
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Bei Verwendung einer Antriebskette kann in vorteilhafter Weise das Antriebsritzel konzentrisch oder exzentrisch zu einer querliegenden Drehachse einer ein-, beidseitig, mittig oder anderweitig gefederten Hinterradschwinge angeordnet werden.
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In aufrechter Lage gehalten werden könnte der Kipprahmen des erfindungsgemäßen Straßenfahrzeugs insbesondere bei Fahrzeugstillstand beispielsweise durch eine schaltbare form- oder kraftschlüssige Arretierung.
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Eine schaltbare form- oder kraftschlüssige Arretierung kann selbstverständlich auch in ein elektronisches Stabilitätsprogramm eingebunden werden, wodurch beispielsweise ein durch Wegrutschen bedingter Sturz durch schlagartiges Arretieren des Kipprahmens wirksam verhindert werden kann. Dabei wäre das Stabilitätsprogramm auszustatten mit einer Kippbeschleunigungserkennung und/oder einer Querbeschleunigungserkennung, wobei bei Überschreiten eines zuvor eingestellten Kippbeschleunigungsgrenzwertes und/oder eines Querbeschleunigungsgrenzwertes der Kipprahmen arretiert wird.
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In aufrechter Lage zumindest gestützt werden könnte das Straßenfahrzeug ebenso auch durch mindestens eine entsprechend ausgelegte und beispielsweise zwischen Haupt- und Kipprahmen oder Lenkeinrichtung eingesetzte Feder, welche insbesondere beim durch Kurvenfahrt bedingten Kippen überdrückt wird.
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Ferner kann die Neigung der fliehkraftbedingt neigbaren Bauelemente auf einen bestimmten Neigungswinkel in geeigneter Weise durch Anschläge begrenzt werden.
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Der Gesamtschwerpunkt liegt, vorzugsweise auch im maximal gekippten Zustand der fliehkraftbedingt kippbaren Elemente, innerhalb des durch die Radaufstandsflächen gebildeten Dreiecks beziehungsweise Trapezes bei entsprechend breitem Vorderrad.
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Die Sitzposition auf dem erfindungsgemäßen Straßenfahrzeug entspricht in vorteilhafter Weise der auf einem Motorrad. Alternativ kann die Sitzposition aber auch wie in einem Sportwagen, also annähernd auf dem Rücken liegend sein.
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Selbstverständlich ist der Einsatz von bekannten Federungssystemen an den einzelnen Rädern beziehungsweise an den einzelnen Achsen oder an den fliehkraftbedingt zu neigenden Bauelementen möglich. Die Vorderradfederung kann beispielsweise in Verbindung mit einem Längslenker oder Doppellängslenker über zumindest eine Schenkelfeder, eine Torsions- beziehungsweise Drehstabfeder oder eine Druckfeder erfolgen.
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Es kann eine weitere, an einem nichtkippbaren Bauelement fixierte Fußauflage vorgesehen werden, wodurch insbesondere beim Langsamfahren das Ausbalancieren erleichtert wird.
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Energiespeicher, wie Tank und/oder Batterie, können vorzugsweise auf den zu neigenden Bauelementen angeordnet werden.
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Selbstverständlich fällt auch jede konstruktive Ausbildung und/oder Ausgestaltung, insbesondere des Zwei-Achsen-Gelenks an sich und soweit technisch sinnvoll, unter den Schutzumfang der vorliegenden Ansprüche, ohne die Konstruktion des erfindungsgemäßen Straßenfahrzeugs, wie es in den Ansprüchen angegeben ist, zu beeinflussen, auch wenn diese Ausbildungen und/oder Ausgestaltungen nicht explizit in den Figuren oder in der Beschreibung dargestellt sind.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den 1 bis 8 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Gleiche beziehungsweise vergleichbare Elemente sind dabei auch mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Es zeigen:
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1 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels gemäß der ersten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung;
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2 einen vereinfachten Schnitt des Ausführungsbeispiels nach 1;
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3 einen vereinfachten Seitenschnitt des Ausführungsbeispiels nach 1;
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4 eine vereinfachte und teilweise aufgeschnittene Vorderansicht des Ausführungsbeispiels nach 1;
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5 eine Draufsicht eines Ausführungsbeispiels gemäß der zweiten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung in vereinfachter Darstellung;
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6 einen Seitenschnitt des Ausführungsbeispiels nach 5;
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7 einen vertikalen Schnitt durch das Vorderrad des Ausführungsbeispiels nach 5;
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8 einen horizontalen, gestuften Schnitt durch das Vorderrad des Ausführungsbeispiels nach 5.
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1 zeigt nun ein Ausführungsbeispiel für die erste Ausgestaltung gemäß der erfindungsgemäßen Lösung. Danach wird ein erfindungsgemäßes Straßenfahrzeug mit einer zweispurigen und nichtkippbaren Hinterachse 2 mit zwei Rädern 3 sowie einer einspurigen Vorderachse 4 mit einem Rad 5 ausgeführt und ausgestattet mit einer mechanischen Lenkung 6 für die Vorderachse 4. Ein als Zentralrohr 1a ausgebildeter, tiefliegender Hauptrahmen 1 bildet eine verdrehfeste Verbindung zwischen einer Vorderradaufhängung 11 und einer Hinterradaufhängung 12, so dass ein seitliches Kippen der einspurigen Vorderachse 4 mit dem einen Rad 5 wirksam verhindert wird.
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Ein Sattel 8, Fußrasten 9 sowie zum Führen des Straßenfahrzeugs üblicherweise notwendige Bedieneinrichtungen 10, wie beispielhaft dargestellt ein Bremspedal 10b und ein um die Lenkeinrichtungsdrehachse DL schwenkbarer Lenker 10a, sind auf einem Kipprahmen 7 angeordnet und um die Kippachse K des annähernd parallel zur Fahrzeuglängsachse L ausgerichteten Zentralrohres 1a drehbar, also kippbar gelagert. Die Lenkdrehachse DR des Rades 5 der Vorderachse 4 ist dabei um den an der Fahrzeughochachse H ausgerichteten Nachlaufwinkel n geneigt.
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Die Aufhängung der für die beiden Hinterräder 3 gemeinsamen Hinterachse 2 erfolgt über einen Längslenker 13, drehbar verbunden mit dem Hauptrahmen 1, wobei eine Federung 14 mittels Schraubenfedern 14a vorgesehen ist.
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Die Aufhängung des Vorderrades 5 erfolgt ebenfalls in Längslenkerbauweise durch einen Achsschenkel 15, welcher über eine Schenkelfeder 14b gefedert mit dem Hauptrahmen 1 verbunden ist
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Ein quer zwischen den beiden Hinterrädern 3 am Hauptrahmen 1 angebauter V-förmiger Verbrennungsmotor 16 treibt über eine Kette 17 auf die Hinterräder 3.
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Bei der mechanischen Lenkung 6 erfolgt die Verbindung des zu lenkenden Vorderrades 5 mit dem Lenker 10a zunächst über eine viertelkreisförmige, innerhalb der durch die Fahrzeuglängsachse L und Fahrzeughochachse H aufgespannten Ebene in Richtung Zentralrohr 1a verlaufenden Verbindungsstange 18, welche an ihrem oberen Ende an einer Lenkerachse 10c um eine parallel zu der senkrecht zur Zeichnungsebene ausgerichteten Fahrzeugquerachse Q verlaufenden Achse mittels Scharniergelenk 19 drehbar gelagert ist.
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In 2 ist nun ein vereinfachter Schnitt A-A des Ausführungsbeispiels nach 1 dargestellt. Die Verbindungsstange 18 ist an ihrem unteren Ende mittels eines als Kugelgelenk 20a ausgebildeten ersten Gelenks 20 an einem Koppelteil 21 eines Zwei-Achsen-Gelenks 22 angebunden. Das jeweils um eine parallel zur Fahrzeugquerachse Q verlaufende Achse drehbare Scharniergelenk 19 und das Kugelgelenk 20a verhindern gemeinsam ein Verspannen insbesondere der Lenkung 6 beim Einfedern des Vorderrades 5.
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2 zeigt auch die Hinterradaufhängung 12 mit dem Längslenker 13 für die an der gemeinsamen Hinterachse 2 befestigten Hinterräder 3, das Zentralrohr 1a, die Vorderradaufhängung 11 mit dem Achsschenkel 15 und der Schenkelfeder 14b. Ferner ist die Anbindung eines Lenkstockhebels 24 über ein zweites Gelenk 23 an das Koppelteil 21 des Zwei-Achsen-Gelenks 22 dargestellt, wobei die Drehachse dieses zweiten Gelenkes 23 parallel zur Fahrzeugquerachse Q liegt. Ebenso ist die Radnabe 25 und punktförmig die ungefähre Lenkdrehachse DR des Rades 5 der Vorderachse 4 gezeigt. Außerdem sind noch die kippbaren Fußrasten 9 dargestellt und auch an der Vorderradaufhängung 11, also an einem nichtkippbaren Bauelement fixierte Fußauflagen 26, durch welche insbesondere beim Langsamfahren das Ausbalancieren erleichtert werden kann.
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Die Reifen 3a, 5a der Räder 3, 5 sind mit rechteckigem Querschnitt ausgestattet.
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Die den vereinfachten Seitenschnitt B-B des Ausführungsbeispiels nach 1 beinhaltende 3 verdeutlicht, dass die Drehachse des ersten Gelenkes 20 des mit der Verbindungsstange 18 der Lenkung 6 verbundenen Koppelteiles 21 des Zwei-Achsen-Gelenks 22 im uneingelenkten Zustand parallel zu der durch Fahrzeuglängs- und -hochachse L, H aufgespannten Ebene und annähernd senkrecht zu der Lenkeinrichtungsdrehachse DL beziehungsweise zu der mit Nachlaufwinkel n ausgeführten Lenkdrehachse DR des Rades 5 der Vorderachse 4 liegt, während die Drehachse des zweiten Gelenkes 23 des mit dem Lenkstockhebel 24 verbundenen Koppelteiles 21 des Zwei-Achsen-Gelenks 22 parallel zur Fahrzeugquerachse Q liegt. Durch diese erste erfindungsgemäße Ausgestaltung wird mit zunehmender Schräglage, also mit größer werdendem Kippen des Straßenfahrzeugs der Radeinschlag bezogen auf den Lenkeinschlag kleiner.
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3 zeigt auch, dass die Lenkeinrichtungsdrehachse DL, die Lenkdrehachse DR des Rades 5 der Vorderachse 4 und die beiden Drehachsen des Zwei-Achsen-Gelenks 22 zumindest in dem dargestellten teilweise eingefederten Zustand über einen gemeinsamen Schnittpunkt S verfügen, wobei der Schnittpunkt S unterhalb einer Radnabe 25 liegt.
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In einer nicht figürlich dargestellten alternativen Ausbildung der ersten Ausgestaltung könnte das Kugelgelenk 20a ersetzt werden durch zwei senkrecht zueinander angeordnete und parallel zu einer horizontalen Ebene liegende Scharniergelenke.
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Ebenso kann die beschriebene viertelkreisförmige Verbindungsstange 18 zur Front des Straßenfahrzeugs hin verlängert, nun also halbkreisförmig ausgebildet sein und vorne ebenfalls über ein weiteres Kugelgelenk 20a oder alternativ durch zwei senkrecht zueinander angeordnete und parallel zu der horizontalen Ebene liegende Scharniergelenke mit dem nun auch nach vorne hin verlängerten Koppelteil 21 des Zwei-Achsen-Gelenks 22 verbunden werden.
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4 zeigt eine vereinfachte und teilweise aufgeschnittene Vorderansicht des Ausführungsbeispiels nach 1 mit der Lenkung 6 mit dem Lenker 10a, der Lenkeinrichtungsdrehachse DL und dem querliegenden Scharniergelenk 19 der Verbindungsstange 18. Im Aufschnitt sind der Achsschenkel 15 und die am Achsschenkel 15 gelagerte um die Lenkdrehachse DR schwenkbare Radnabe 25 des Rades 5 der Vorderachse 4 dargestellt.
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Unterhalb der Radnabe 25 führt der mit der Radnabe 25 verbundene Lenkstockhebel 24, seitlich aus dem Vorderrad 5 und mündet in das zweite Gelenk 23 des Zwei-Achsen-Gelenks 22. Im Schnittpunkt S zwischen der Drehachse des zweiten Gelenks 23 des Zwei-Achsen-Gelenks 22 und der Lenkdrehachse DR ist punktförmig die Kippachse K dargestellt, welche weitgehend parallel zur senkrecht zur Zeichnungsebene verlaufenden Fahrzeuglängsachse L ist.
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5 zeigt nun eine Draufsicht eines Ausführungsbeispiels gemäß der zweiten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung in vereinfachter Darstellung. Auch hier wird das erfindungsgemäße Straßenfahrzeug mit einer zweispurigen und nichtkippbaren Hinterachse 2 mit zwei Rädern 3 sowie einer einspurigen Vorderachse 4 mit einem Rad 5 ausgeführt und ausgestattet mit einer mechanischen Lenkung 6 für die Vorderachse 4. Ein als Zentralrohr 1a ausgebildeter Hauptrahmen 1 lagert einen um die Kippachse K drehbaren Kipprahmen 7, auf dem eine Sitzeinrichtung 8, Fußauflagen 9 sowie eine Lenkeinrichtung 10a angeordnet sind. Das Zentralrohr 1a bildet eine verdrehfeste Verbindung zwischen einer Vorderradaufhängung 11 und einer Hinterradaufhängung 12, so dass ein seitliches Kippen der einspurigen Vorderachse 4 mit dem einen Rad 5 wirksam verhindert wird. Die Vorderradaufhängung 11 führt weiter über einen Achsschenkel 15, während bei der mechanischen Lenkung 6 die Verbindung des zu lenkenden Vorderrades 5 mittels des um die Lenkeinrichtungsdrehachse DL drehbaren Lenkers 10a und der Lenkerachse 10c zunächst über eine Verbindungsstange 18 erfolgt.
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Die Verbindungsstange 18 ist, wie in 6 im Seitenschnitt C-C dargestellt, mit einem parallel zur Fahrzeugquerachse Q liegenden ersten Gelenk 20 eines Zwei-Achsen-Gelenks 22 gekoppelt. 6 zeigt ferner das zur Fahrzeuglängsachse L geneigt ausgerichtete Zentralrohr 1a, wodurch die Kippachse K ebenfalls geneigt ist. Die Lenkdrehachse DR des Vorderrades 5 ist dabei um den Nachlaufwinkel n geneigt. Am Achsschenkel 15 ist eine um die Lenkdrehachse DR schwenkbare Radnabe 25 für das Vorderrad 5 gelagert. An die Radnabe 25 ist über ein zweites Gelenk 23 des Zwei-Achsen-Gelenks 22 das Koppelteil 21 angebunden, wobei die Drehachse des zweiten Gelenks 23 des Zwei-Achsen-Gelenks 22 im uneingelenkten Zustand, im Unterschied zum Ausführungsbeispiel nach 1, parallel zu der durch Fahrzeuglängs- und -hochachse L, H aufgespannten Ebene und senkrecht zu der Lenkdrehachse DR des Vorderrades 5 liegt.
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6 zeigt darüber hinaus, dass die Lenkeinrichtungsdrehachse DL, die Lenkdrehachse DR des Vorderrades 5 und die beiden Drehachsen des Zwei-Achsen-Gelenks 22 über einen gemeinsamen Schnittpunkt S verfügen, wobei der Schnittpunkt S unterhalb der Radnabe 25 liegt.
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Auch 7 zeigt, nun in einem vertikalen Schnitt D-D durch das Vorderrad 5 des Ausführungsbeispiels nach 5, die um die Lenkdrehachse DR im abschnittsweise dargestellten Achsschenkel 15 schwenkbar gelagerte Radnabe 25 des Vorderrades 5 sowie das Koppelteil 21 des Zwei-Achsen-Gelenks 22 mit dem über das erste Gelenk 20 angebundene Verbindungsteil 18 und der über das zweite Gelenk 23 angebundenen Radnabe 25, wobei die Drehachse des ersten Gelenks 20 des Zwei-Achsen-Gelenks 22 im Unterschied zum Ausführungsbeispiel nach 1 wie bereits beschrieben nun parallel zur Fahrzeugquerachse Q liegt. Durch diese zweite erfindungsgemäße Ausgestaltung wird mit zunehmender Schräglage, also mit größer werdendem Kippen des Straßenfahrzeugs der Radeinschlag bezogen auf den Lenkeinschlag im Unterschied zur ersten Ausgestaltung größer.
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8 zeigt in einem horizontalen, gestuften Schnitt E-E durch das Vorderrad 5 und die Radnabe 25 des Ausführungsbeispiels nach 5 die in Zeichnungsebene liegenden und senkrecht zueinander ausgerichteten Drehachsen des Zwei-Achsen-Gelenks 22. Ebenso ist hier der Achsschenkel 15 und wie auch die über das erste Gelenk 20 mit dem Koppelteil 21 des Zwei-Achsen-Gelenks 22 verbundene Verbindungsstange 18 abschnittsweise dargestellt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Hauptrahmen
- 1a
- Zentralrohr
- 2
- Hinterachse
- 3
- Rad, Hinterrad
- 3a
- Reifen
- 4
- Vorderachse
- 5
- Rad, Vorderrad
- 5a
- Reifen
- 6
- Lenkung
- 7
- Kipprahmen
- 8
- Sattel, Sitzeinrichtung
- 9
- Fußraste, Fußauflage
- 10
- Bedieneinrichtung
- 10a
- Lenkeinrichtung, Lenker
- 10b
- Bremspedal
- 10c
- Lenkerachse
- 11
- Vorderradaufhängung
- 12
- Hinterradaufhängung
- 13
- Längslenker
- 14
- Federung
- 14a
- Schraubenfeder
- 14b
- Schenkelfeder
- 15
- Achsschenkel
- 16
- Motor, Verbrennungsmotor
- 17
- Kette
- 18
- Verbindungsstange
- 19
- Scharniergelenk
- 20
- erstes Gelenk des Zwei-Achsen-Gelenks 22
- 20a
- Kugelgelenk
- 21
- Koppelteil
- 22
- Zwei-Achsen-Gelenk
- 23
- zweites Gelenkes des Zwei-Achsen-Gelenks 22
- 24
- Lenkstockhebel
- 25
- Radnabe
- 26
- fixierte Fußauflage
- L
- Fahrzeuglängsachse
- Q
- Fahrzeugquerachse
- H
- Fahrzeughochachse
- K
- Kippachse
- DL
- Lenkeinrichtungsdrehachse
- DR
- Lenkdrehachse des Rades 5 der Vorderachse 4
- n
- Nachlaufwinkel
- S
- Schnittpunkt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- GB 1146351 [0005]
- US 3746118 [0006]
- DE 112006002581 [0007]
