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Die Erfindung betrifft ein Dreirad mit einem sich im Wesentlichen in Fahrtrichtung erstreckenden, wenigstens einen Sitz tragenden Rahmen mit einem am vorderen Ende des Rahmens gelagerten Vorderrad und mit zwei am hinteren Ende des Rahmens angeordneten Hinterrädern.
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Ein derartiges Dreirad ist beispielsweise aus
DE 199 35 334 A1 bekannt. Das in diesem Dokument offenbarte Dreirad besitzt am vorderen Ende des zentralen Rahmens ein nicht lenkbares, über Pedale antreibbares Vorderrad und zwei hintere lenkbare Hinterräder. Die Hinterräder sind an einer Radaufhängung angeordnet, die ein Viergelenkgestänge aufweist. Dieses Viergelenkgestänge ist um parallel zur Fahrtrichtung verlaufende Achsen relativ zum Rahmen schwenkbar gelagert.
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Ein weiteres Dreirad mit einem an einem zentralen Rahmen antreibbaren Vorderrad und zwei Hinterrädern ist aus
DE 197 28 150 A1 bekannt. Bei diesem Dreirad ist der mit einer Lenkeinheit verbundene Hinterbau des Rahmens mit dem Vorderteil des Rahmens über eine federbelastetes Gelenk verbunden.
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Bei den bekannten Dreirädern ist nachteilig, dass neben dem relativ komplizierten Aufbau nur unzureichende Lenkeigenschaften erzielbar sind. Den bekannten Dreirädern ist gemeinsam, dass bei einer durch einen Fahrer initiierten Lenkbewegung die Hinterräder dem Vorderrad hinterherlaufen und somit an der Lenkung nicht beteiligt sind.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Dreirad zu schaffen, das sich durch einen einfachen Aufbau auszeichnet, das verbesserte Lenkeigenschaften aufweist und das einem Benutzer einen hohen Fahrkomfort, insbesondere auch bei Kurvenfahrten, gewährt.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Dreirad mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst.
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Das erfindungsgemäße Dreirad umfasst einen sich im Wesentlichen in Fahrtrichtung erstreckenden, wenigstens einen Sitz tragenden zentralen Rahmen, an dessen vorderem Ende ein Vorderrad gelagert ist, an dessen hinterem Ende zwei Hinterräder angeordnet sind sowie eine Lenkeinrichtung, über die per Hand eine Lenkung des Dreirades einstellbar ist. Jedes der Hinterräder ist drehbar an einem Gelenkarm gelagert, wobei jeder der Gelenkarme um eine Drehachse drehbar ist und an dem zentralen Rahmen angelenkt ist. Jeder der Gelenkarme ist über eine Koppelstange mit der Lenkeinrichtung verbunden, wobei die Koppelstangen exzentrisch zu den Drehachse an den Gelenkarmen angreifen. Die Lenkeinrichtung umfasst eine lenkrichtungsabhängig verlagerbare Betätigungsvorrichtung, die mit den Koppelstangen wirkverbunden ist. Durch eine derartige erfindungsgemäße Ausgestaltung des Dreirades wird es möglich, in einfacher Weise eine Lenkung zu realisieren, die intuitiv den von einem Zweirad bekannten Bewegungsabläufen angepasst ist und die eine sichere Kurvenfahrt des Dreirades ermöglicht. Insbesondere wird erreicht, dass bei einem Wechsel von Geradeausfahrt auf Kurvenfahrt alle Räder, das heißt sowohl das Vorderrad als auch die beiden Hinterräder, an der Lenkbewegung teilhaben. Hierdurch wird eine unmittelbare Lenkung ermöglicht, die sich durch einen hohen Kurvenfahrkomfort auszeichnet. Die Radachsen aller drei Räder des Dreirades richten sich hierbei optimal auf die Kurvendurchfahrt aus.
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In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Lenkeinrichtung eine um eine Drehachse verlagerbare Betätigungsvorrichtung aufweist. Hierdurch wird vorteilhaft möglich, die Lenkung des Dreirades so auszugestalten, dass trotz der insgesamt neuen Lenkeinrichtung für den Fahrer des Dreirades das von üblichen Fahrrädern her bekannte Betätigen der Lenkeinrichtung beibehalten wird.
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In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Lenkeinrichtung einen ersten, um eine Drehachse schwenkbaren Lenkhebel und einen zweiten, um eine Drehachse schwenkbaren Lenkhebel aufweist, die vorzugsweise symmetrisch angeordnet sind. Hierdurch wird vorteilhaft möglich, für einen Fahrer des Dreirades durch Vor- oder Zurückbewegen der Lenkhebel intuitiv die Lenkrichtung zu bestimmen.
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Darüber hinaus ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Hinterräder drehbar und neigbar mit den Gelenkarmen über Koppelelemente verbunden sind. Hierdurch wird vorteilhaft möglich, entsprechend der gewünschten Lenkrichtung einen Lenkeinschlag und einen Sturz der Hinterräder zu verändern.
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Ferner ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Koppelelemente oder die Gelenkarme über eine Spurstange miteinander verbunden sind. Hierdurch wird vorteilhaft möglich, den Lenkeinschlag der beiden Hinterräder miteinander zu verknüpfen, so dass das Lenkverhalten des Dreirades insgesamt weiter verbessert wird.
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Darüber hinaus ist in weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Koppelelemente mit einem Block der Spurstange über Sturzstangen verbunden sind, wobei vorzugsweise die Sturzstangen parallel zu der Spurstange angeordnet sind. Hierdurch wird vorteilhaft möglich, bei einer Lenkbewegung gleichzeitig den Sturz der Hinterräder entsprechend der gewünschten Lenkrichtung zu verändern, wobei je nach Lenkrichtung das kurveninnere Hinterrad einen anderen Sturz aufweist als das kurvenäußere Hinterrad. Hierdurch ergeben sich besonders gute Kurvenfahreigenschaften des Dreirades.
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Ferner ist weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Drehachsen der Gelenkarme, über die die Gelenkarme drehbar an dem zentralen Rahmen angelenkt sind, unter einem Winkel zu einer Senkrechten verlaufen. Durch die Schrägstellung der Drehachsen wird vorteilhaft erreicht, dass das kurveninnere Rad zurückgestoßen wird und das kurvenäußere Rad herangezogen wird. Der Schwerpunkt des Fahrers bleibt somit optimal im Sinne einer Fahrstabilität bei Kurvenfahrt. Bei einer Kurvenfahrt wird der Sturz der Räder so verändert, dass das kurveninnere Rad seine Sturzrichtung verändert, während das kurvenäußeren Hinterrad in seiner Sturzrichtung den Sturzwinkel vergrößert. Gleichzeitig werden Vorderrad, Rahmen und Fahrer zum Kurveninneren gedreht.
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Schließlich ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Vorderrad antreibbar ist, wobei vorzugsweise der Antrieb ein kombinierter Pedalantrieb und Elektroantrieb ist. Hierdurch wird in einfacher Weise ein Vortrieb des Dreirades wahlweise durch Muskelkraft eines Fahrers und/oder durch einen zuschaltbaren Elektroantrieb möglich.
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Die Aufgabe wird ferner durch ein Dreirad mit den in Anspruch 11 genannten Merkmalen gelöst. Dadurch, dass das Dreirad einen sich im Wesentlichen in Fahrtrichtung erstreckenden, wenigstens einen Sitz tragenden zentralen Rahmen umfasst, an dessen vorderem Ende ein antreibbares Vorderrad gelagert ist und an dessen hinterem Ende zwei Hinterräder angeordnet sind, sowie eine Lenkeinrichtung umfasst, über die per Hand eine Lenkung des Dreirades einstellbar ist, wobei jedes der Hinterräder drehbar an einem Gelenkarm gelagert ist, jeder der Gelenkarme um eine Drehachse drehbar an dem zentralen Rahmen angelenkt ist und die Lenkeinrichtung wenigstens eine lenkrichtungsabhängig verlagerbare Betätigungsvorrichtung umfasst, die exzentrisch zu den Drehachsen an den Gelenkarmen angreift, ist vorteilhaft möglich, eine direkte Lenkung des Dreirades zu realisieren, wobei alle drei Räder des Dreirades an der Lenkbewegung teilhaben. Hierbei wird eine Bedienung der Lenkung für einen Fahrer einfach möglich. Insbesondere ist eine Kurvenfahrt mit hohem Komfort erzielbar.
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Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
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Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische Draufsicht auf einer erfindungsgemäßes Dreirad in einem ersten Ausführungsbeispiel;
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2A bis 2C schematische Ansichten des Dreirades gemäß 1 zur Verdeutlichung einer Lenkbewegung;
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3 eine schematische Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Dreirad in einem zweiten Ausführungsbeispiel;
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4 eine schematische Seitenansicht des Dreirades gemäß 3;
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5 eine schematische Rückansicht des Dreirades gemäß 3;
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6 eine schematische Perspektivansicht des Dreirades gemäß 3;
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7 eine schematische Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen Dreirades in einer weiteren Ausführungsvariante;
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8 und 9 eine schematische Verdeutlichung eines Lenkverhaltens des erfindungsgemäßen Dreirades und
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10 und 11 eine schematische Ansicht eines Antriebes des Dreirades.
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1 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein insgesamt mit 10 bezeichnetes Dreirad. Das Dreirad 10 umfasst einen, sich im Wesentlichen in Fahrtrichtung erstreckenden zentralen Rahmen 12, der wenigstens einen Sitz 14 trägt. An einem vorderen Ende des Rahmens 12 ist ein Vorderrad 16 gelagert, das durch einen in 1 nicht gezeigten Antrieb, beispielsweise einen Elektromotor und/oder einen Pedalantrieb, antreibbar ist.
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Das Dreirad 10 umfasst ferner zwei Hinterräder 18 beziehungsweise 20. Die Hinterräder 18 beziehungsweise 20 sind jeweils über einen Gelenkarm 22 beziehungsweise 24 um eine Drehachse 26 beziehungsweise 28 drehbar an dem Rahmen 12 angelenkt.
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Das Dreirad 10 umfasst ferner eine Lenkeinrichtung 30, die ein um eine Drehachse 32 lenkrichtungsabhängig verlagerbares Betätigungselement 34 aufweist.
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Das Betätigungselement 34 ist einerseits über eine erste Koppelstange 36 mit dem Gelenkarm 22 und andererseits über eine zweite Koppelstange 38 mit dem Gelenkarm 24 wirkverbunden. Die Koppelstange 36 ist über eine Drehachse 40 mit einem Kragarm 42 des Gelenkarmes 22 verbunden. Die Drehachse 40 ist hierbei exzentrisch zur Drehachse 26 angeordnet. Die Koppelstange 36 ist ferner über eine weitere Drehachse 44 mit dem Betätigungselement 34 verbunden.
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Analog ist die Koppelstange 38 über eine Drehachse 46 mit einem Kragarm 48 des Gelenkarmes 24 verbunden, wobei auch hier die Drehachse 46 exzentrisch zur Drehachse 28 angeordnet ist. Die Koppelstange 38 ist ferner über eine Drehachse 50 mit dem Betätigungselement 34 verbunden.
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Die Hinterräder 18 beziehungsweise 20 sind über in 1 nicht näher gezeigte Koppelelemente 41 und 47 drehbar und neigbar (Sturz) mit den Gelenkarmen 22 beziehungsweise 24 verbunden.
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Die Funktion des in 1 dargestellten Dreirades 10, insbesondere der Lenkeinrichtung 30, wird anhand der 2A bis 2C näher erläutert. Gleiche Teile wie in 1 sind mit gleichen Bezugszeichen versehen und nicht nochmals erläutert.
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Anhand der schematischen Darstellung in 4 wird die Funktion der Lenkeinrichtung 30 verdeutlicht. Das Betätigungselement 34 kann je nach gewünschter Lenkrichtung um die Drehachse 32 verschwenkt werden. Je nachdem, welche Lenkrichtung gewünscht ist, Lenkung links oder Lenkung rechts, bewegt sich die Drehachse 44 auf einer Kreisbahn um die Drehachse 32, bei Lenkung links entsprechend dem Pfeil 52 und bei Lenkung rechts entsprechend dem Pfeils 54. Die Koppelstange 36 wird entsprechend der Lenkbewegung des Betätigungselementes 34 verlagert, so dass sich die Drehachse 40 auf einer Kreisbahn um die Drehachse 26 bewegt, bei Lenkung links entsprechend dem Pfeil 56 und bei Lenkung rechts entsprechend dem Pfeil 58. Gleichzeitig wird das Koppelelement 41 auf einer gedachten Kreisbahn um die Drehachse 26 bewegt, bei Lenkung links entsprechend dem Pfeil 60 und bei Lenkung rechts entsprechend dem Pfeil 62.
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In 2B ist die Stellung der Lenkeinrichtung 30 und des Hinterrades 18 bei Lenkung rechts gezeigt. Es wird deutlich, dass das Betätigungselement 34 in Richtung des Pfeils 54 verschwenkt wird. Dies bewirkt eine Verschwenkung des Kragarmes 42 entsprechend dem Pfeil 58 und eine Verschwenkung des Koppelelementes 41 entsprechend dem Pfeil 62. Das Hinterrad 18, das über das Koppelelement 41 mit dem Gelenkarm 22 verbunden ist, erfährt hierdurch ebenfalls eine Verschwenkung entsprechend dem Pfeil 62.
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2C zeigt die Stellung der Lenkeinrichtung 30 und somit der Hinterräder 18 und 20 bei Lenkung rechts. So wird deutlich, dass durch die Kopplung des Betätigungselementes 34 über die Koppelstangen 36 beziehungsweise 38 mit den Gelenkarmen 22 beziehungsweise 24 sowohl das Hinterrad 18 als auch das Hinterrad 20 in die gleiche Lenkrichtung, hier im gezeigten Beispiel bei Lenkung rechts, verlagert werden. Der Bewegungsablauf der Koppelstange 38 und somit des Gelenkarmes 24, an der das Hinterrad 20 gelagert ist, verhält sich hierbei spiegelbildlich zu dem in den 2A und 2B gezeigten Bewegungsablauf der Koppelstange 36 sowie des Gelenkarmes 22 mit dem daran gelagerten Hinterrad 18.
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In 3 ist ein Dreirad 10 in einer weiteren Ausführungsvariante gezeigt. Gleiche Teile wie in 1 sind wiederum mit gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht nochmals erläutert.
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Die Lenkeinrichtung 30 umfasst einen ersten Lenkhebel 61 und einen zweiten Lenkhebel 63. Die Lenkhebel 61 und 63 sind jeweils um eine Drehachse 64 beziehungsweise 66 um einen mit dem Rahmen 12 verbundenen Halterarm 68 beziehungsweise Halterarm 70 verschwenkbar. Die Koppelstange 36 ist über ein Kugelgelenk 72 mit dem Lenkhebel 61 und die Koppelstange 38 über ein Kugelgelenk 74 mit dem Lenkhebel 63 verbunden.
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In der Seitenansicht in 4 wird deutlich, dass der Lenkhebel 63 um die Drehachse 66 an dem Rahmen 12 verschwenkbar gehalten ist.
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Die Koppelstange 36 ist mit dem Kragarm 42 des Gelenkarmes 22 ebenfalls über ein Kugelgelenk 76 verbunden. Die Koppelstange 38 wiederum ist mit dem Kragarm 48 des Gelenkarmes 24 über ein weiteres Kugelgelenk 78 verbunden.
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Bei der Ausführungsvariante in 3 sind die Gelenkarme 22 und 24 über eine Spurstange 80 miteinander gekoppelt, wobei die Spurstange 80 mit dem Gelenkarm 22 über ein Kugelgelenk 82 und mit dem Gelenkarm 24 über ein Kugelgelenk 84 verbunden ist. Die Spurstange 80 bildet einen Block 86 aus, von dem sich eine Sturzstange 88 zu dem Koppelelement 41 und eine Sturzstange 90 zu dem Koppelelement 47 erstreckt. Die Sturzstange 88 ist jeweils über Kugelgelenke 92 beziehungsweise 94 mit dem Block 86 beziehungsweise dem Koppelelement 41 verbunden. Die Sturzstange 90 ist über Kugelgelenke 96 beziehungsweise 98 mit dem Block 86 beziehungsweise dem Koppelelement 47 verbunden.
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Die Kugelgelenke stellen Verbindungen dar, bei denen zwei über die Kugelgelenke verbundene Teile in wenigstens zwei Raumrichtungen zueinander beweglich verbunden sind.
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Die in 3 dargestellte Lenkeinrichtung 30 zeigt folgende Funktion:
Durch den Fahrer können je nach Lenkungswunsch die Lenkhebel 61 beziehungsweise 63 in Fahrtrichtung nach vorne oder nach hinten bewegt werden. Diese schwenken somit in Richtung der Pfeile 100 oder in Richtung der Pfeile 102, je nachdem ob eine Lenkung rechts oder Lenkung links gewünscht ist. Diese Schwenkbewegung erfolgt um die Drehachse 64 beziehungsweise 66 (4). Durch die noch zu erläuternde Kopplung der Gelenkarme 22 und 24 über die Spurstange 80 schwenkt bei Betätigung des Lenkhebels 61 in Pfeilrichtung 100 – in Fahrtrichtung – gleichzeitig der Lenkhebel 63 entgegen der Fahrtrichtung (dortiger Pfeil 100).
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Bei Verschwenken der Lenkhebel 61 beziehungsweise 63 wird durch die dort über die Kugelgelenke 72 beziehungsweise 74 angelenkten Koppelstangen 36 beziehungsweise 38 eine Verschwenkung des Gelenkarmes 22 um die Drehachse 26 beziehungsweise eine Verschwenkung des Gelenkarmes 24 um die Drehachse 28 bewirkt. Diese Bewegung entspricht den bereits anhand der 2A bis 2C erläuterten Abläufen.
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Da durch die Schwenkbewegung der Lenkhebel 61 beziehungsweise 63 um die Drehachse 66 beziehungsweise 64 die Koppelstangen 36 beziehungsweise 38 aus ihrer Ebene heraus bewegt werden, wird diese Bewegung durch die Kugelgelenke 72, 76 beziehungsweise 74, 78 ausgeglichen.
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Bei einer angenommenen Lenkbewegung rechts wird der Lenkhebel 61 in Fahrtrichtung nach hinten gezogen (in Pfeilrichtung 102). Hierdurch schwenkt der Gelenkarm 22 um die Drehachse 26 in Pfeilrichtung 58, was wiederum bewirkt, dass das Koppelelement 41 und somit das Hinterrad 18 in Pfeilrichtung 62 verschwenkt. Durch die Verbindung zwischen dem Gelenkarm 22 und dem Gelenkarm 24 über die Spurstange 80 wird der Gelenkarm 24 in Pfeilrichtung 58 um die Drehachse 28 verschwenkt. Das Koppelelement 47 und somit das Hinterrad 20 verschwenken somit ebenfalls in Pfeilrichtung 62. Die an dem Kragarm 48 des Gelenkarmes 24 angekoppelte Koppelstange 38 wirkt auf den Lenkhebel 63 und verschwenkt diesen um die Drehachse 66 in Fahrtrichtung gemäß dortigem Pfeil 102.
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Die Koppelelemente 41 und 47 sind darüber hinaus noch über die Sturzstangen 88 beziehungsweise 90 mit dem Block 86 der Spurstange 80 verbunden. Diese Verbindung bewirkt in Zusammenhang mit der in 6 deutlicher werdenden und dort noch erläuterten Anbindung der Räder 18 beziehungsweise 20 an die Koppelelemente 41 beziehungsweise 47, so dass neben der Verschwenkbewegung entsprechend dem Pfeil 62 auch noch eine Änderung des Sturzes der Räder 18 und 20 erfolgt.
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Durch die erfolgende Schwenkbewegung der Räder 18 beziehungsweise 20 entsprechend der Pfeile 62 und die gleichzeitige Veränderung des Sturzes der Räder 18 und 20, wobei die Sturzveränderung – wie nachfolgend erläutert – unterschiedlich ist, ergibt sich eine Knickbewegung des Rahmens 12 mit dem daran angeordneten Vorderrad 16 in Bezug auf die Hinterräder 18 und 20. Diese Knickbewegung führt ebenfalls zu einer Neigung des Rahmens 12 mit dem Sitz 14 und somit des Vorderrades 16, so dass bei einer Kurvenfahrt sowohl das Vorderrad 16 als auch die Hinterräder 18 und 20 entsprechend der gewünschten Fahrtrichtung eine Neigung in diese Richtung erfahren. Hierdurch wird die Kurvenfahrt insgesamt sicherer und einfacher beherrschbar. Der Schwerpunkt des Fahrers verlagert sich somit mit und bleibt auch bei Kurvenfahrt optimal.
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In der in 5 gezeigten schematischen Rückansicht des Dreirades 10 wird nochmals der Gesamtaufbau der Lenkeinrichtung 30 sowie die Ankopplung der Hinterräder 18 und 20 an den Rahmen 12 deutlich. Insbesondere ist ersichtlich, dass die Lenkhebel 61 und 63 gegenüber einer gedachten Senkrechten in einem Winkel angeordnet sind. Demzufolge verlaufen auch die Drehachsen 64 beziehungsweise 66, über die die Lenkhebel 61 und 63 mit dem Rahmen 12 verbunden sind, unter einem komplementären Winkel zu der gedachten Senkrechten.
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In 6 ist in einer schematischen Perspektivansicht ein Dreirad 10 von hinten gezeigt. Gleiche Teile wie in den vorherigen Figuren sind mit gleichen Bezugszeichen versehen und nicht nochmals erläutert.
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In 6 wird deutlich, dass die Drehachsen 26 und 28, über die die Gelenkarme 22 beziehungsweise 24 an dem Rahmen 12 angelenkt sind, unter einem Winkel zu einer gedachten Senkrechten verlaufen. Die Drehachsen 26 und 28 verlaufen hierbei unter einem Winkel sowohl zu einer senkrechten Ebene quer zu einer Fahrtrichtung als auch zu einer senkrechten Ebene in Fahrtrichtung (zumindest bei Geradeausfahrt) des Dreirades 10 betrachtet. Die Winkel sind hierbei so angeordnet, dass die Drehachsen 26 und 28 räumlich aufeinander zulaufen. Hierdurch wird erreicht, dass bei einer Geradeausfahrt des Dreirades 10 die über die Koppelelemente 41 beziehungsweise 47 gelagerten Hinterräder 18 beziehungsweise 20 jeweils einen nach innen, das heißt in Richtung des Rahmens 12 gerichteten Sturz aufweisen. In 6 wird auch deutlich, dass das Koppelelement 41 um eine Drehachse 100 verschwenkbar mit dem Gelenkarm 22 drehbeweglich verbunden ist. Entsprechend ist das Koppelelement 47 um eine Drehachse 102 mit dem Gelenkarm 24 verbunden.
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Hierdurch wird erreicht, dass entsprechend der Darstellung bei einer Lenkung rechts das Koppelelement 41 so um die Achse 100 verschwenkt, dass der Sturz des Hinterrades 18 sich ebenfalls nach rechts verändert.
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Da das Koppelelement 47 über die Spurstange 80 beziehungsweise die Sturzstange 88 und 90 mit dem Koppelelement 41 wirkverbunden ist, erfährt auch das Koppelelement 47 eine Drehbewegung um die Drehachse 102 derart, dass das Hinterrad 20 ebenfalls eine Veränderung seines Sturzes erfährt. Da das Hinterrad 20 bei Geradeausfahrt bereits einen Sturz nach innen, das heißt rechts, besitzt, wird dieser Sturz vergrößert. Hierdurch wird erreicht, dass bei einer Kurvenfahrt rechts das Hinterrad 20 einen größeren Sturz in Richtung rechts aufweist als das Hinterrad 18.
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Bei einer entgegengesetzten Lenkung, also bei Lenkung links, ist der Bewegungslauf genau entgegengesetzt, das heißt, das Hinterrad 18 besitzt dann einen größeren Sturz in Richtung links als das Hinterrad 20.
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Durch die geneigte Anordnung der Drehachsen 26 und 28 wird somit erreicht, dass bei einer Lenkung die Hinterräder 18 und 20 einen Sturz in die Lenkrichtung aufweisen und gleichzeitig durch die Verdrehung um die Drehachse 26 beziehungsweise 28 die Hinterräder 18 und 20 auch an der Lenkbewegung des Dreirades 10 teilhaben. Der Rahmen 12 kippt durch diese Anordnung ebenfalls bei einer Lenkung rechts nach rechts ab, so dass auch das Vorderrad 16 eine Neigung in Richtung rechts erfährt.
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Somit besitzen alle Räder, das heißt das Vorderrad 16 und die Hinterräder 18 und 20, bei Kurvenfahrt eine Neigung in die gleiche Richtung und sind alle an der Lenkbewegung des Dreirades 10 beteiligt. Dieses zeichnet sich dadurch durch gute Kurvenfahreigenschaften aus. Ein auf dem Sitz 14 sitzender Fahrer wird ebenfalls durch die Knickbewegung des Rahmens 12 in die Kurvenfahrrichtung geneigt, so dass sich eine optimale Schwerpunktverlagerung ergibt.
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In 7 ist eine weitere Ausführungsvariante eines Dreirades 10 in einer schematischen Perspektivansicht von hinten gezeigt.
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Im Unterschied zu den vorher erläuterten Ausführungsvarianten des Dreirades 10 wird auf die Anordnung der Koppelstangen 36 und 38 verzichtet. Das heißt, das lenkrichtungsabhängig verlagerbare Betätigungselement 34 der Lenkeinrichtung 30 greift direkt an die Gelenkarme 22 beziehungsweise 24 an.
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Der Aufbau der Lenkeinrichtung 30 ist gegenüber den vorhergehenden Ausführungsbeispielen geändert. Der Lenkhebel 61 ist um die Drehachse 64 am Rahmen 12 angelenkt. Auf der Drehachse 64 ist ferner der Gelenkarm 24 drehfest angeordnet. Hierdurch wird erreicht, dass bei Betätigung des Lenkhebels 61 – je nach gewünschter Lenkrichtung – das Rad 20, das mit dem Gelenkarm 24 verbunden ist, entweder nach unten gedrückt oder angehoben wird.
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Analog ist der in 7 nicht sichtbare Lenkhebel 63 über die Drehachse 66 mit dem Gelenkarm 22 wirkverbunden. Durch Betätigung des Lenkhebels 66 wird somit je nach Fahrtrichtung das Hinterrad 18 entweder angehoben oder nach unten gedrückt.
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Es wird deutlich, dass die Lenkhebel 61 und 63 somit kreuzweise mit den Gelenkarmen 24 beziehungsweise 22 und somit mit den Rädern 20 beziehungsweise 18 verbunden sind. Der Gelenkarm 24 ist über eine Verbindungsstange 104 mit einer Dreiecksplatte 106 verbunden. Ferner ist der Gelenkarm 22 über eine Verbindungsstange 108 mit der Dreiecksplatte 106 verbunden. Die Dreiecksplatte 106 ist gelenkig mit dem Rahmen 12 verbunden.
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Ferner ist das Koppelelement 41 über die Sturzstange 88 und das Koppelelement 47 über die Sturzstange 90 mit der Dreiecksplatte 106 verbunden.
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Die in 7 dargestellte Lenkeinrichtung 30 zeigt folgende Funktion:
Je nach gewünschter Lenkrichtung werden die Lenkhebel 61 oder 63 durch einen Fahrer in oder entgegengesetzt der Fahrtrichtung bewegt. Bei der in 7 gezeigten Stellung der Räder 18 und 20 in Lenkrichtung rechts wird der Lenkhebel 61 nach hinten gezogen und somit das Rad 20 nach unten gedrückt. Gleichzeitig wird der Lenkhebel 63 nach vorne gedrückt und das Rad 18 angehoben. Durch die hiermit verbundene Längenänderung, das heißt Veränderung des Abstandes zwischen der Drehachse 64 und dem Koppelelement 41 beziehungsweise der Drehachse 66 und dem Koppelelement 47, wird die gewünschte Lenkbewegung ausgeführt. Dadurch, dass sowohl die Verbindungsstange 104 und 108 jeweils über Kugelgelenke mit der Dreiecksplatte 106 beziehungsweise den Gelenkarmen 22 und 24 verbunden ist, erfolgt eine aufeinander abgestimmte Lenkbewegung der Räder 18 und 20. Die Sturzstangen 88 beziehungsweise 90, die ebenfalls über Kugelgelenke mit der Dreiecksplatte 106 beziehungsweise den Koppelelementen 41 und 47 verbunden sind, gleichen hierbei einen Sturz der Räder 18 und 20 aus.
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In 8 ist das Lenkverhalten des Vorderrades 16 und der Lenkräder 18 und 20 bei einer Kurvenfahrt angedeutet. Bei der gezeigten Lenkung rechts richten sich alle Radachsen 110, 112 beziehungsweise 114 der Räder 16, 18 und 20 auf einen gemeinsamen Kurvenmittelpunkt 116.
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Das hieraus sich ergebende Lenkverhalten wird anhand der schematischen Darstellung in 9 verdeutlicht.
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Bei Geradeausfahrt des Dreirades 10 bewegt sich das Vorderrad 16 auf einer gedachten Linie 118, das Hinterrad 18 auf einer gedachten Linie 120 und das Hinterrad 20 auf einer gedachten Linie 122. Bei Betätigung der Lenkeinrichtung – anhand der vorhergehenden Figuren erläutert – werden die Radachsen 110, 112 beziehungsweise 114 der Räder 16, 18 beziehungsweise 20 auf den Kurvenmittelpunkt 116 ausgerichtet. Hierdurch bewegt sich dann das Vorderrad 16 auf einer gedachten Lauflinie 124, das Hinterrad 18 auf einer gedachten Lauflinie 126 und das Hinterrad 20 auf einer gedachten Lauflinie 128. Die Lauflinien 124, 126 beziehungsweise 128 sind alle koaxial zu dem Kurvenmittelpunkt 116, das heißt, diese verlaufen in einem unterschiedlichen Abstand parallel zueinander zum Kurvenmittelpunkt 116. Die Darstellung zeigt eine ideale Geradeausfahrt in Kombination mit einer idealen Kreisfahrt.
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Nachfolgend wird ein möglicher Antrieb des Dreirades 10 verdeutlicht. Der Antrieb erfolgt über das Vorderrad 16. Der Antrieb erfolgt über einen Pedalantrieb, wahlweise kombiniert mit einem Elektroantrieb.
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In den 10 und 11 ist schematisch der Aufbau eines Antriebes gezeigt.
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In 10 ist eine Nabe 160 des insgesamt hier nicht dargestellten Vorderrades 16 gezeigt. Die Nabe 160 ist in an sich bekannter Weise über Speichen oder dergleichen mit der Felge verbunden.
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Die Nabe 160 bildet eine Drehachse 162 des Vorderrades 16.
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Der Antrieb umfasst eine Tretkurbel 140, die zwei Pedale 142 aufweist. Die Tretkurbel 140 ist um eine Tretkurbelachse 138 drehbar gelagert. Die Tretkurbelachse 138 verläuft hierbei beabstandet und parallel zur Drehachse 162 des Vorderrades 16.
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Die Tretkurbel 140 ist an dem Rahmen 12 gelagert. Der Rahmen 12 kann auch u-förmig ausgebildet sein. Das heißt, beidseitig der Nabe 160 ist ein Rahmenteil angeordnet. Die Tretkurbelachse 138 hat keinen festen Bestandteil, der durch das Vorderrad 16 hindurchführt. Die Drehachse 162 ist mit der Tretkurbelachse 138 über eine Vorderradgabel 136 verbunden. Die Drehachse 162 wird von einer Hohlwelle 156 gebildet, die Zahnräder 148 mit einer Außenverzahnung aufweist. Hohlwelle 156 und Zahnräder 148 sind drehfest miteinander verbunden. Eine Achse 146 der Hohlwelle 156 ist über eine Vorderradgabel 136 mit der Tretkurbelachse und somit mit dem Rahmen 12 verbunden. Die Vorderradgabel 136 ist hierbei um die Tretkurbelachse 138 verschwenkbar gelagert.
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Um die Tretkurbelachse 138 sind zwei Hohlräder 152 angeordnet, die jeweils eine Innenverzahnung 150 aufweisen. Die Innenverzahnung 150 kämmt hierbei die Außenverzahnung der Zahnräder 148 der Hohlwelle 156. Die Tretkurbel 140 umfasst ferner ein Gehäuse 164, das mit den Hohlrädern 152 verbunden ist.
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Der schematisch gezeigte Antrieb zeigt folgende Funktion:
Durch Betätigen der Pedale 142 wird die Tretkurbel 140 um die Tretkurbelachse 138 rotiert. Die Tretkurbel 140 ist über das Gehäuse 164 drehfest mit den Hohlrädern 152 verbunden. Diese rotieren somit ebenfalls um die Tretkurbelachse 138. Die Rotation der Hohlräder 152 führt dadurch, dass die Innenverzahnung 150 die Zahnräder 148 kämmt, zu einer Rotation der Hohlwelle 156 und somit der Nabe 160 des Vorderrades 16. Das Dreirad 10 kann somit über die Kopplung der Vorderradgabel 136 mit dem Rahmen 12 bewegt werden. Je nach Drehrichtung der Tretkurbel 140 ist ein Vorwärts- beziehungsweise Rückwärtsfahren des Dreirades 10 möglich. Es wird deutlich, dass ein unmittelbarer Antrieb erfolgt. Das heißt, je schneller die Tretkurbel 140 mittels der Pedale 142 rotiert wird, umso schneller fährt das Dreirad 10. Eine Übersetzung kann hierbei über die Anzahl der Zähne der Hohlräder 152 beziehungsweise der Zahnräder 148 abgestimmt werden.
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Durch die getrennten Achsen für die Tretkurbel, die am Rahmen befestigt ist, und für das Rad, die durch ein Federelement an einer anderen Stelle des Rahmens befestigt ist, ergibt sich gleichzeitig eine Federung entsprechend dem Federweg 144 (11), ohne dass es zu einer Veränderung der Trittlänge kommt.
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Das Vorderrad 16 kann auch über eine in 10 schematisch angedeutete Scheibenbremse 154 verfügen.
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Ferner kann der Antrieb zusätzlich über einen Elektromotor verfügen, der entsprechend an sich bekannter Ausführungen innerhalb der Nabe 160 des Vorderrades 16 angeordnet sein kann. Hierdurch wird eine Kombination des Pedalantriebes mit einem Elektroantrieb möglich.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Dreirad
- 12
- zentraler Rahmen
- 14
- Sitz
- 16
- Vorderrad
- 18
- Hinterrad
- 20
- Hinterrad
- 22
- Gelenkarm
- 24
- Gelenkarm
- 26
- Drehachse
- 28
- Drehachse
- 30
- Lenkeinrichtung
- 32
- Drehachse
- 34
- Betätigungselement
- 36
- Koppelstange
- 38
- Koppelstange
- 40
- Drehachse
- 41
- Koppelelement
- 42
- Kragarm
- 44
- Drehachse
- 46
- Drehachse
- 47
- Koppelelement
- 48
- Kragarm
- 50
- Drehachse
- 52
- Pfeil, Lenkung links
- 54
- Pfeil, Lenkung rechts
- 56
- Pfeil, Lenkung links
- 58
- Pfeil, Lenkung rechts
- 60
- Pfeil, Lenkung links
- 61
- Lenkhebel
- 62
- Pfeil, Lenkung rechts
- 63
- Lenkhebel
- 64
- Drehachse
- 66
- Drehachse
- 68
- Halterarm
- 70
- Halterarm
- 72
- Kugelgelenk
- 74
- Kugelgelenk
- 76
- Kugelgelenk
- 78
- Kugelgelenk
- 80
- Spurstange
- 82
- Kugelgelenk
- 84
- Kugelgelenk
- 86
- Block
- 88
- Sturzstange
- 90
- Sturzstange
- 92
- Kugelgelenk
- 94
- Kugelgelenk
- 96
- Kugelgelenk
- 98
- Kugelgelenk
- 100
- Drehachse, Pfeil
- 102
- Drehachse, Pfeil
- 104
- Verbindungsstange
- 106
- Dreiecksplatte
- 108
- Verbindungsstange
- 110
- Radachse
- 112
- Radachse
- 114
- Radachse
- 116
- Kurvenmittelpunkt
- 118
- gedachte Linie
- 120
- gedachte Linie
- 122
- gedachte Linie
- 124
- gedachte Lauflinie
- 126
- gedachte Lauflinie
- 128
- gedachte Lauflinie
- 136
- Vorderradgabel
- 138
- Tretkurbelachse
- 140
- Tretkurbel
- 142
- Pedale
- 144
- Pfeil
- 146
- Achse
- 148
- Zahnräder
- 150
- Innenverzahnung
- 152
- Hohlrad
- 154
- Scheibenbremse
- 156
- Hohlwelle
- 158
- Pfeil
- 160
- Nabe
- 162
- Drehachse
- 164
- Gehäuse
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19935334 A1 [0002]
- DE 19728150 A1 [0003]
