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Die Erfindung betrifft eine Steuerradaufhängung sowie ein schmalspuriges Fahrzeug, das die Steuerradaufhängung verwendet.
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Die Druckschrift
US 6241264 B1 offenbart eine Steuerradaufhängung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine weitere Steuerradaufhängung ist aus der Druckschrift
EP 0488375 A1 bekannt.
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Aufgabe der Erfindung ist es eine Steuerradaufhängung bereitzustellen, die hinsichtlich ihres Aufbaus und ihrer Festigkeitseigenschaften verbessert ist.
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Die Aufgabe wird durch eine Steuerradaufhängung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Es handelt sich dabei um eine Steuerradaufhängung, bei welcher die mit einem Lenkstützarm verbundene Radachse das Steuerrad drehbar lagert, wobei der Lenkstützarm seinerseits im Inneren des Steuerrads in einem Stützlager einer den Fahrer tragenden Struktur drehbar aufgenommen ist, wobei die Lagerachse des Stützlagers senkrecht zur Radachse und in der Radmittelebene liegt, wobei der Lenkstützarm mit einer ungedämpften Lenkstruktur verbunden ist, die von der den Fahrer tragenden Struktur verschieden ist. Eine derartige Steuerradaufhängung weist einen einfachen Aufbau auf, wobei die Lenkung von der den Fahrer tragenden Struktur entkoppelt werden kann. Auf diese Weise können die Lenkstruktur und die den Fahrer tragende Struktur zusammengeklappt werden. Die ungedämpfte Lenkstruktur erlaubt einen direkten Kontakt zum Steuerrad und damit ein direkteres Fahrgefühl. Darüber hinaus wird durch die wenigen Komponenten dieses einfachen Aufbaus eine Gewichtsersparnis erreicht.
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Vorteilhafterweise erstreckt sich der Lenkstützarm im Wesentlichen parallel zur Radmittelebene und unter einem vorherbestimmten Winkel in eine von der Haupterstreckungsrichtung der den Fahrer tragenden Struktur verschiedene Richtung. Eine direkte Kraftübertragung mit geringen Scherkräften ist die Folge dieses Aufbaus, was letztendlich auch zu einer kompakten Bauweise führt. Darüber hinaus lässt sich auf diese Weise die Lenkung vollständig von der den Fahrer tragenden Struktur entkoppeln.
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Des Weiteren ist es vorteilhaft, dass sich der Lenkstützarm in Erstreckungsrichtung der Lagerachse des Stützlagers erstreckt. Diese Maßnahme verbessert die Kraftübertragung und minimiert auftretende Scherkräfte im Lenkstützarm.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist der Lenkstützarm an seinem einen Ende in dem Stützlager schwenkbar gelagert und hat an seinem anderen Ende eine Anschlussstelle zur Verbindung mit der Lenkstruktur, wobei die Anschlussstelle eine Kraftübertragung in der Radmittelebene erlaubt. Auf diese Weise wird eine direkte Lenk- und Kraftübertragung erreicht.
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Vorteilhaft ist eine Steuerradaufhängung, bei der der Lenkstützarm in dem Stützlager an einem Ende der den Fahrer tragenden Struktur schwenkbar aufgenommen ist und gegen ein Herausfallen lösbar gesichert ist. Dies ermöglicht einen einfachen Zusammenbau sowie eine leichte Wartung und Instandhaltung.
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Vorteilhaft ist, dass der Lenkstützarm außerhalb des Steuerrads in der Radmittelebene mit der Lenkstruktur verbunden ist. Vorteilhafterweise findet diese Verbindung an der Anschlussstelle statt. Infolgedessen erfolgt die Lenkkraftübertragung zum Steuerrad nur durch den Lenkstützarm.
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Vorteilhaft ist eine Steuerradaufhängung, bei der der Lenkstützarm die Lenkstruktur lösbar und zur den Fahrer tragenden Struktur schwenk- und arretierbar lagert. Durch die Lösbarkeit ist ein einfacher Zusammenbau sowie eine leichte Wartung und Instandhaltung möglich. Durch die Schwenk- und Arretierbarkeit kann ein Zusammenklappen der Lenkstruktur zur den Fahrer tragenden Struktur und eine dauerhafte Fixierung des zusammengeklappten Zustands, beispielsweise für den Transport oder die Lagerung, erreicht werden.
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Vorteilhafterweise weist die Lenkstruktur einen Lenkoberschaft und eine Lenkstange auf, wobei der Lenkoberschaft an seinem einen Ende mit dem Lenkstützarm und an seinem anderen Ende mittig mit der Lenkstange verbunden ist. Diese Lenkstruktur kann einfach zusammengebaut werden und ermöglicht aufgrund ihres einfachen Aufbaus eine leichte Wartung und Instandhaltung.
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Des Weiteren ist es vorteilhaft, die Lenkstange bzw. deren Enden jeweils zum Lenkoberschaft kipp- bzw. klappbar zu gestalten, so dass die Lenkstruktur für den Transport oder die Lagerung kompakter werden kann.
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Insbesondere vorteilhaft ist, dass das Stützlager zylindrisch ausgebildet ist.
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Das zylindrische Stützlager ermöglicht die Aufnahme eines Momentes, wodurch ein vorbestimmter Winkel zwischen dem Lenkstützarm und der den Fahrer tragenden Struktur beibehalten werden kann.
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Insbesondere vorteilhaft ist, dass sich die Lagerachse des Stützlagers in der Radmittelebene außerdiametral von der Radachse erstreckt, so dass sie die Radachse nicht schneidet. Auf diese Weise kann sich das Steuerrad in eine Vorzugsrichtung ausrichten.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform wird eine der genannten Ausführungsformen der Steuerradaufhängung in einem schmalspurigen Fahrzeug verwendet, wodurch bei gleicher Baulänge gegenüber bekannten schmalspurigen Fahrzeugen ein größeres und infolgedessen komfortableres und sichereres Steuerrad verwendet werden kann. Zudem wird aufgrund der wenigen Komponenten dieses einfachen Aufbaus eine Gewichtsersparnis erreicht. Vorteilhaft ist es, wenn sich bei dem schmalspurigen Fahrzeug der Lenkstützarm im Wesentlichen von einem Untergrund weg erstreckt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn sich der Lenkstützarm mit der anschließenden Lenkstruktur in einem spitzen Winkel zum Untergrund in entgegengesetzter Fahrtrichtung bzw. auf der Seite der den Fahrer tragenden Struktur erstreckt.
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Vorteilhafterweise erstreckt sich die Lagerachse des Stützlagers in der Radmittelebene außerdiametral von der Radachse in Fahrtrichtung des schmalspurigen Fahrzeugs verschoben, so dass sie die Radachse nicht schneidet. Auf diese Weise kann sich das Steuerrad während der Fahrt des schmalspurigen Fahrzeugs in eine Vorzugsrichtung ausrichten. Ein unruhiges Schlackern des Steuerrads wird auf diese Weise wirkungsvoll vermieden.
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Vorteilhaft ist eine Steuerradaufhängung, bei der ein Elektromotor an dem Lenkstützarm befestigt ist und eine Antriebskraft an das Steuerrad überträgt. Auf diese Weise kann die Funktionalität der Steuerradaufhängung erweitert und verbessert werden. Des Weiteren ist so eine direkte Kraftübertragung bei sehr wenigen Bauteilen möglich. Der Elektromotor wird dabei durch Batterien in der Lenkstruktur oder in der den Fahrer tragenden Struktur angetrieben.
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Insbesondere vorteilhaft ist ein schmalspuriges Fahrzeug mit einer der genannten Steuerradaufhängungen, bei dem der Lenkstützarm einseitig von dem Steuerrad verläuft, so dass er das Steuerrad umgreift.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das schmalspurige Fahrzeug ein Motorrad, ein Fahrrad oder ein motorisierter bzw. ein nicht motorisierter Tretroller.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1: die Steuerradaufhängung im Achsquerschnitt durch die Mitte des Steuerrads und des Lenkstützarms.
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2: die Steuerradaufhängung in einem Tretroller von der in Fahrtrichtung des Tretrollers linken Seite betrachtet.
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3: die Steuerradaufhängung in dem Tretroller aus 2 von der in Fahrtrichtung des Tretrollers rechten Seite betrachtet.
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Die in 1 gezeigte Steuerradaufhängung (1) am Beispiel eines schmalspurigen Fahrzeugs (3), insbesondere eines Tretrollers (3), hat ein Steuerrad (5) mit einer von der einen Seite des Steuerrads (5) nach außen gestülpten Felge (7). Im Inneren des Steuerrads (5) ist das Steuerrad (5) um die mit einem Lenkstützarm (11) verbundene Radachse (9) drehbar gelagert. Der Lenkstützarm (11) erstreckt sich auf der anderen Seite des Steuerrads (5) von der Radachse (9) des Steuerrads (5) in einer radialen Richtung um das Steuerrad (5) herum. Dabei befindet sich das eine Ende (111) des Lenkstützarms (11) im Inneren des Steuerrads (5) und das andere Ende (113) des Lenkstützarms (11) außerhalb des Steuerrads (5). Beide Enden (111, 113) wiederum befinden sich in der Radmittelebene (13) des Steuerrads (5). An dem anderen Ende (113) des Lenkstützarms (11) ist ein zylinderförmiger Lenkoberschaft (15) an einer Anschlussstelle (16) angeschlossen, der sich wie in 2 gezeigt stabförmig in der Radmitteleben (13) erstreckt und mittig in eine Lenkstange (17) mündet. Der Lenkoberschaft (15) und die Lenkstange (17) bilden eine Lenkstruktur (19). 1 zeigt des Weiteren, dass sich das eine Ende (111) des Lenkstützarms (11), in dem die Radachse (9) des Steuerrads (5) gelagert ist, zylindrisch in der Radmittelebene (13) des Steuerrads (5) erstreckt. Dieses Ende (111) ist in einem zylindrischen Stützlager (21) eines Trittbretts (23) des Tretrollers (3) drehbar aufgenommen. Die Lagerachse (25) des Stützlagers (21) liegt senkrecht zur Radachse (9) des Steuerrads (5) in der Radmittelebene (13). Der Lenkstützarm (11) erstreckt sich dabei in einem zum Trittbrett (23) spitzen Winkel von dem Untergrund (U) weg. 2 und 3 zeigen das Trittbrett (23) genauer, das eine den Fahrer tragende Struktur (23) darstellt. In 3 ist insbesondere zu erkennen, wie das eine Ende (231) des Trittbretts (23) einseitig um und in das Steuerrad (5) gebogen ist, um einen ausreichenden Lenkausschlag des Steuerrads (5) zu ermöglichen.
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Eine Lenkbewegung durch einen Fahrer mittels der Lenkstange (17) wird über den Lenkoberschaft (15) und den Lenkstützarm (11) weitergegeben, wodurch das Steuerrad (5), das in dem Stützlager (21) gelagert ist, mitgedreht wird. Um ein Schleifen des Steuerrads (5) an dem Trittbrett (23) zu verhindern, wird die maximal mögliche Lenkbewegung bereits am Stützlager (21) konstruktiv begrenzt.
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In einer vorteilhaften, nicht gezeigten Ausführungsform, deren Merkmale einzeln mit den übrigen Ausführungsformen kombinierbar sind, ist der Lenkstützarm (11) in das Stützlager (21) an dem einen Ende (231) des Trittbretts (23) geschoben und dreh- bzw. schwenkbar aufgenommen sowie gegen ein Herausfallen lösbar gesichert. Das kann vorzugsweise durch eine Mutter erfolgen, die an das aus dem Stützlager (21) herausragende Ende (111) des Lenkstützarms (11) geschraubt wird.
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In einer vorteilhaften, nicht gezeigten Ausführungsform, deren Merkmale einzeln mit den übrigen Ausführungsformen kombinierbar sind, ist die Radachse (9) des Steuerrads (5) in dem Lenkstützarm (11) aufgenommen und mittels einer Schraube drehfest gesichert. Die Schraube kann dabei von dem einen Ende (111) des Lenkstützarms (11), vorzugsweise konzentrisch zur Lagerachse (25) des Stützlagers (21), bis in die Radachse (9) hinein geschraubt sein.
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Vorteilhafterweise lässt sich der Aufbau der Steuerradaufhängung (1) so weiter vereinfachen und für etwaige Reparatur- bzw. Instandhaltungsmaßnahmen verbessern.
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In einer weiteren, vorteilhaften, nicht gezeigten Ausführungsform, deren Merkmale einzeln mit den übrigen Ausführungsformen kombinierbar sind, lagert der Lenkstützarm (11) die Lenkstruktur (19) an der Anschlussstelle (16) von dem Lenkstützarm (11) lösbar sowie zum Trittbrett (23) schwenk- und arretierbar.
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In einer weiteren, vorteilhaften, nicht gezeigten Ausführungsform, deren Merkmale einzeln mit den übrigen Ausführungsformen kombinierbar sind, erstreckt sich die Lagerachse (25) des Stützlagers (21) in der Radmittelebene (13) außerdiametral von der Radachse (9) in Fahrtrichtung (F) des Tretrollers (3) verschoben, so dass sie die Radachse (9) nicht schneidet. Der Lenkstützarm (11) kann, wie in den Figuren gezeigt, an dem Steuerrad (5), L-förmig, von der linken Seite des Tretrollers (3) in Fahrtrichtung (F) betrachtet, ausgebildet sein.
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In einer weiteren, vorteilhaften, nicht gezeigten Ausführungsform, deren Merkmale einzeln mit den übrigen Ausführungsformen kombinierbar sind, ist ein Elektromotor vorgesehen, der an dem Lenkstützarm (11) befestigt ist und eine Antriebskraft an das Steuerrad (5) überträgt. Der Elektromotor wird dabei durch Batterien in der Lenkstruktur (19) oder in der den Fahrer tragenden Struktur (23) angetrieben sowie durch eine nicht gezeigte Betätigungs- und/oder Steuerungseinrichtung an der Lenkstange (17) bedient.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 6241264 B1 [0002]
- EP 0488375 A1 [0002]
