DE102015118777A1 - Dreirad-Fahrzeug - Google Patents

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Andreas Papenfuss
Steffen Dantzenberg
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Abstract

Die Erfindung hat ein Dreirad-Fahrzeug (10), insbesondere ein dreirädriges Lastenfahrrad zum Gegenstand, mit einem Fahrzeugrahmen (11) mit einer Hinterradaufnahme (12) für ein einzelnes Hinterrad (13) und mit einem zwei Vorderräder (19) tragenden Lenkschemel (15), der mit dem Fahrzeugrahmen (11) um eine Lenkachse (17) schwenkbeweglich verbunden und mittels eines Fahrzeuglenkers (16) betätigbar ist. Um das Fahrverhalten eines derartigen Fahrzeugs zu verbessern, schlägt die Erfindung vor, dass der zwischen der Lenkachse (17) und einer Fahrbahn (20) in Fahrtrichtung (18) hinter einem Schnittpunkt (21) der Lenkachse (17) mit der Fahrbahn (20) eingeschlossene Lenkachsenwinkel (β) größer als 90° ist, so dass die Lenkachse (17) in Fahrtrichtung (18) nach vorne geneigt ist. Hierdurch kommt es bei einer Kurvenfahrt zu einem Kippen des Fahrzeugrahmens zum Kurveninneren hin, wodurch der Fahrer des Fahrzeugs die bei Kurvenfahrt auftretenden Fliehkräfte leicht ausgleichen kann.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Dreirad-Fahrzeug, insbesondere ein Lastenfahrrad vorzugsweise für einen Antrieb mit Muskelkraft, mit einem Fahrzeugrahmen mit einer Hinterradaufnahme für ein einzelnes Hinterrad und mit einem zwei Vorderräder tragenden Lenkschemel, der mit dem Fahrzeugrahmen um eine Lenkachse schwenkbeweglich verbunden und mittels eines Fahrzeuglenkers betätigbar ist.
  • Dreirädrige Fahrzeuge, deren Antrieb zumindest teilweise mit Muskelantrieb erfolgen kann, finden sich neben herkömmlichen Fahrrädern mit lediglich zwei Rädern immer häufiger im Straßenverkehr. Sie eignen sich nicht zuletzt als Lastenfahrrad für Kurier- oder Postdienste bei der Auslieferung von Paketen, Päckchen und Briefsendungen. Aufgrund des mit drei Rädern ausgestatteten Fahrwerks ist es nicht erforderlich, sie mit einem zusätzlichen Ständer oder – wie bei zweirädrigen Lastenfahrrädern gelegentlich praktiziert – mit Stützrädern auszustatten, um sie kurzfristig abstellen zu können. Mit gattungsgemäßen Dreirad-Fahrzeugen können große Lasten, beispielsweise mehrere mit Briefen befüllte Kisten oder eine Vielzahl Päckchen und Pakete transportiert werden, wobei die zu transportierende Last insbesondere mittels eines am Lenkschemel angeordneten Lastenträgers aufgenommen wird und dabei im Blickfeld und Zugriffsbereich des Fahrers bleibt. Die bei einem solchen Fahrzeug realisierte Konstruktion mit Drehschemellenkung, bei der die Vorderräder paarweise links und rechts an dem Lenkschemel um starre Achsen drehbar gelagert sind und zur Lenkung der gesamte Lenkschemel mit den Vorderrädern und einer ggf. vom Lenkschemel noch aufgenommenen Last relativ zum hinteren Fahrzeugrahmen um die Lenkachse verschwenkt wird, hat den Vorteil, dass die Ladung auf dem Lenkschemel bzw. einem an diesem angeordneten Lastenträger immer gerade, also auch bei Kurvenfahrt ohne Neigung transportiert wird und sich somit die Lage des Ladungsschwerpunkts während der Fahrt nicht ändert. Die Konstruktion ist im Vergleich zu dreirädrigen Fahrzeugen mit Achsschenkellenkung vergleichsweise einfach und stabil und somit preiswert herzustellen und wenig wartungsanfällig.
  • Als nachteilig hat sich bei bekannten Dreiradfahrzeugen mit Drehschemellenkung allerdings das Fahrverhalten erwiesen. Die übliche Lagerung des Lenkschemels am Fahrzeugrahmen um eine vertikale Lenkachse (Steuerkopfwinkel 90°) bewirkt, dass das Fahrzeug einschließlich des hinteren Fahrzeugrahmens auch bei Kurvenfahrt immer aufrecht bleibt, was dem natürlichen Bedürfnis des Fahrers widerspricht, sich zur Unterstützung der Kurvenfahrt mit dem Fahrzeugrahmen zum Kurveninneren hin zu neigen, um die wirkenden Zentrifugalkräfte (Fliehkräfte) auszugleichen. Mit den bekannten dreirädrigen Fahrzeugen ist es daher schwierig, ein stabiles Fahrverhalten auch bei Kurvenfahrt zu erreichen, im Allgemeinen muss vor Einleitung einer Kurve das Fahrzeug merklich abgebremst werden, um die Kurve sicher zu durchfahren. Dies gilt umso mehr, wenn das Fahrzeug mit einer vergleichsweise großen Last beladen ist, deren Gesamtschwerpunkt sich möglicherweise auch noch oberhalb der Radachsen insbesondere der Vorderräder befindet, denn in diesem Fall sind die bei Kurvenfahrt wirkenden, ein Kippmoment erzeugenden Zentrifugalkräfte besonders hoch.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fahrzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem das Fahrverhalten auch bei Kurvenfahrt verbessert ist.
  • Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, dass der zwischen der Lenkachse und einer Fahrbahn in Fahrtrichtung hinter einem Schnittpunkt der Lenkachse mit der Fahrbahn eingeschlossene Lenkachsenwinkel größer als 90° ist, so dass die Lenkachse in Fahrtrichtung nach vorne geneigt ist.
  • Durch die Neigung des oberen Teils der Lenkachse relativ zu ihrem unteren Ende in Fahrtrichtung nach vorne wird erreicht, dass der hintere Fahrzeugrahmen bei einer Kurvenfahrt zum Kurveninneren hin kippt, wobei diese Kippneigung umso größer ist, je größer die Neigung der Lenkachse nach vorne ist. Während also der vordere Lenkschemel bei einer Kurvenfahrt seine horizontale Ausrichtung beibehält und beide Vorderräder festen Kontakt mit der Fahrbahn haben, kann der Fahrer mit dem zum Kurveninneren hin kippenden Fahrzeugrahmen die auftretenden Fliehkräfte erheblich besser als bisher ausgleichen und Kurven somit mit größerer Geschwindigkeit sicher durchfahren, als dies mit bekannten Dreiradfahrzeugen mit Schemellenkung möglich war. Die schräg nach vorne gerichtete Neigung der Lenkachse hat dabei jedenfalls bei nicht übertrieben großem Lenkachsenwinkel keinen negativen Einfluss auf die Gesamtstabilität des Fahrzeugs und die Einfachheit seiner Gesamtkonstruktion.
  • Die Neigung der Lenkachse kann erfindungsgemäß variieren, wobei sie in Abhängigkeit vom Haupteinsatzzweck des Fahrzeugs ausgewählt werden kann. Je schneller das Fahrzeug üblicherweise gefahren werden soll, desto größer kann man die Neigung der Lenkachse nach vorne wählen, um entsprechend eine stärkere Kippneigung des Fahrzeugrahmes bei Kurvenfahrten zu erzielen. Für Lastenräder, die üblicherweise mit eher geringerer Geschwindigkeit gefahren werden, bei denen aber auch vergleichsweise große Lenkwinkeleinschläge von 45° oder noch darüber möglich sein sollen, ohne den hinteren Fahrradrahmen dabei zu stark zum Kurveninneren hin zu kippen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Lenkachswinkel – gelegentlich auch als Steuerkopfwinkel bezeichnet – im Bereich zwischen 95° und 100°, vorzugsweise zwischen 97° und 99°, liegt. So bewirkt beispielsweise ein Lenkachswinkel oder Steuerkopfwinkel von 98° ein Kippen des Fahrzeugrahmens zum Kurveninneren um ca. 5 bis 6°, wenn der Lenkschemel um einen Lenkwinkel von 45° nach rechts oder links relativ zum Fahrzeugrahmen eingeschlagen wird.
  • In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann die Lenkachse in einem unteren Gelenkwellenabschnitt einer Gelenkwelle ausgebildet sein, der mit einem oberen Gelenkwellenabschnitt mittels eines Drehgelenks kardanisch verbunden ist. Hierdurch ist es möglich, den Sitz bzw. Sattel für den Fahrzeuglenker, trotz der Neigung der im unteren Gelenkwellenabschnitt ausgebildeten Lenkachse nach vorne, in ergonomisch vorteilhafter Weise deutlich hinter dem Lenkschemel bzw. den daran gelagerten Vorderrädern zu platzieren, indem nämlich in vorteilhafter Weise der obere Gelenkwellenabschnitt unter einem Winkel zum unteren Gelenkwellenabschnitt angeordnet ist, so dass der am oberen Ende des oberen Gelenkwellenabschnitts angebrachte Lenker relativ zum Drehgelenk nach hinten versetzt ist. Die Anordnung kann so getroffen sein, dass der obere Gelenkwellenabschnitt in bevorzugter Weise in einem oberen Lenkerrohr drehbar gelagert ist, wobei der obere Lenkerrohrwinkel zwischen dem oberen Lenkerrohr und der Radaufstandsfläche in Fahrtrichtung hinter dem Drehgelenk kleiner als 90° ist, beispielsweise 55° bis 75° beträgt, so dass der obere Gelenkwellenabschnitt in Fahrtrichtung merklich nach hinten geneigt ist und sich für den Fahrer eine sehr bequeme Position ergibt.
  • Das Drehgelenk ist vorzugsweise als Kardan- oder Kreuzgelenk ausgebildet ist, wie dies auch bei Lenkgetrieben im Automobilbau häufig zu finden ist.
  • Der Lenkschemel kann mittels eines ein unteres Steuerrohr am Fahrzeugrahmen umgreifenden, etwa U-förmigem Gabelkopfes an dem im unteren Steuerrohr drehbar gelagerten, unteren Gelenkwellenabschnitt angeschlossen sein. Hierdurch wird eine besonders stabile, auch hohen Belastungen standhaltende Lagerung des Lenkschemels am Fahrzeugrahmen erreicht.
  • Wenn der Lenkachswinkel und/oder der obere Lenkerrohrwinkel einstellbar ist/sind, kann die Lenk- und die Sitzgeometrie und das Fahrverhalten des Fahrzeugs, insbesondere die Kippneigung des Fahrzeugrahmens bei Kurvenfahrten, verändert werden. Hierdurch kann das Fahrzeug an verschiedene Anforderungen individuell angepasst werden.
  • In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann mindestens ein zwischen dem Lenkschemel und dem Fahrzeugrahmen angeordnetes Lenkungsdämpferelement vorgesehen sein, das verhindert, dass der Lenkeinschlag infolge des vom Gewicht des Fahrers bei Kurvenfahrt begünstigten Kippens des Fahrzeugrahmens ungewollt groß wird. Der Fahrer muss den Lenkeinschlag somit allenfalls mit geringer Kraft korrigieren, da das Lenkungsdämpferelement ein Übersteuern von vornherein verhindert oder jedenfalls in engen Grenzen hält.
  • Das mindestens eine Lenkungsdämpferelement kann in konstruktiv einfacher Weise mit seinem einen Ende am unteren Steuerrohr oder einem Unterrohr des Fahrzeugrahmens und mit seinem anderen Ende an einem vorzugsweise in der Nähe einer Radaufnahme für eines der Vorderräder am Lenkschemel angeordneten Anschlagpunkt angeschlossen sein. Vorzugsweise sind zwei Lenkerdämpfungselemente vorgesehen, die etwa spiegelbildlich zueinander angeordnet sind und sich vom Fahrradrahmen schräg nach vorne etwa in Richtung auf die Achsen der beiden Vorderräder erstrecken.
  • Es hat sich gezeigt, dass das Fahrverhalten des erfindungsgemäßen Dreirades besonders gut ist, wenn sich das Drehgelenk (Kardangelenk) auf einer Höhe der Radachse des Hinterrads oder oberhalb von dieser befindet.
  • Noch weiter verbessern lassen sich die Straßenlage und das Fahrverhalten dadurch, dass die Vorderräder am Lenkschemel und/oder der die Vorderräder tragende Lenkschemel am Fahrzeugrahmen mittels einer gefederten Aufhängung angeschlossen ist/sind. Hierdurch lässt sich die ungefederte Masse, die vom Lenkschemel auf den hinteren Rahmenteil wirkt, verringern, wodurch insbesondere Lagerungen im Bereich der Lenkung weniger belastet sind und entsprechend kleiner dimensioniert werden können.
  • Wie bereits angedeutet, ist der Lenkschemel vorzugsweise als Lastenträger ausgestaltet ist, wobei die Anordnung vorteilhafterweise so getroffen sein kann, dass der Lastenträger mindestens einen an eine oder mehrere Packkisten angepassten Halterahmen o.dgl. aufweist. Wenn der Lastenträger oder ein an diesem ausgebildeter Halterahmen o.dgl. sich zumindest teilweise bis etwa in die Höhe des Fahrzeuglenkers erstreckt, kann jedenfalls ein Teil der transportierten Last, beispielsweise ein oder zwei Kästen zum Transport von Briefen oder Zeitungen, so hoch am Fahrzeug gehaltert sein, dass der das Fahrzeug benutzende Bote, der die transportierten Briefe, Zeitungen o.dgl. ausliefert, sich nicht oder jedenfalls nicht nennenswert bücken muss, um die Waren vom Lastenträger zu entnehmen.
  • Insbesondere für Lastenfahrzeuge, mit denen eine Ladung mit großem Gewicht transportiert werden soll, beispielsweise mehrere Kisten mit Briefen oder Zeitungen, ist es vorteilhaft, wenn das Fahrzeug mit einem auf das Hinterrad und/oder mindestens eines der Vorderräder wirkenden, insbesondere elektrischen Antriebsmotor versehen ist. Bei einem derartigen Antriebsmotor kann es sich insbesondere um einen ergänzend zum Muskelantrieb wirksamen Hilfsantrieb handeln, wie er sich bei elektromotorisch unterstützten Fahrrädern – sogenannten Pedelecs – zunehmender Beliebtheit erfreut.
  • Als ganz besonders zweckmäßig hat sich eine Konstruktion erwiesen, bei der jedem der beiden Vorderräder ein eigener Antriebsmotor, insbesondere ein Nabenmotor zugeordnet ist. Diese Ausgestaltung eines Zwillingsantriebs mit je einem eigenen Antriebsmotor für jedes der beiden Vorderräder eignet sich im Übrigen auch für andere dreirädrige Fahrzeuge, beispielsweise für Dreiräder mit Achsschenkellenkung, auch für solche Fahrzeuge, bei denen die paarweise nebeneinander angeordneten Räder nicht an der Vorder-, sondern an der Hinterachse zu finden sind. Insoweit kommt dem Vorschlag einer solchen Zwillingsmotorisierung eigenständiger, erfinderischer Charakter zu und ist nicht auf Fahrzeuge der gattungsgemäßen, hier beschrieben Art beschränkt. Grundsätzlich vorteilhaft ist es bei einer solchen Zwillingsanordnung von Antrieben, wenn die Antriebsmotoren der beiden paarweise angeordneten Räder, also im vorliegenden Fall der Vorderräder, synchronisiert sind/werden.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung, worin eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand eines Beispiels dargestellt und näher beschrieben ist. Es zeigt:
  • 1 ein Dreirad-Fahrzeug nach der Erfindung in perspektivischer Darstellung im Geradeauslauf;
  • 2 das Fahrzeug nach 1 in einer Draufansicht;
  • 3 den Gegenstand der 2 im Schnitt längs der Linie A-A
  • 4 eine Einzelheit nach 3 im Bereich der Anlenkung des vorderen Lenkschemels des Fahrzeugs am hinteren Fahrzeugrahmen;
  • 5 den Gegenstand der 4 in einer teilweise auseinander gezogenen Darstellung; und
  • 6a–c das erfindungsgemäße Fahrzeug nach den 1 bis 5 bei einer Kurvenfahrt nach rechts in perspektivischen Darstellungen unter verschiedenen Blickwinkeln.
  • Bei dem in der Zeichnung dargestellten und in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichneten, erfindungsgemäßen Fahrzeug handelt es sich um ein dreirädriges Lastenfahrrad, wie es beispielsweise von einem Briefzusteller im Postdienst für den Transport der zuzustellenden Briefe benutzt werden kann.
  • Das Fahrzeug 10 hat einen hinteren Fahrzeugrahmen 11 mit einer Hinterradaufnahme 12, in der ein einzelnes Hinterrad 13 gelagert ist. Das Hinterrad 13 wird wie bei Fahrrädern allgemein üblich mittels eines pedalbetriebenen Kettentriebs 14 angetrieben. Vorne am Fahrzeugrahmen 11 ein Lenkschemel 15 schwenkbeweglich angeschlossen, der mit Hilfe eines vom Fahrer des Fahrzeugs 10 betätigbaren Fahrradlenkers 16 um eine Lenkachse 17 relativ zum Fahrzeugrahmen 11 verschwenkt werden kann. An dem Lenkschemel 15 sind rechts und links in Fahrtrichtung 18 des Fahrzeugs 10 vor der Lenkachse 17 zwei Vorderräder 19 paarweise angeordnet, wie dies aus den Zeichnungen ersichtlich ist.
  • Insbesondere die 3 bis 5 lassen die Details der Anbindung des Lenkschemels am Fahrzeugrahmen 11 gut erkennen. Die Anordnung ist generell so getroffen, dass der Lenkachsenwinkel β, der zwischen der Lenkachse 17 und dem Teil der Fahrbahn 20 eingeschlossen ist, der in Fahrtrichtung 18 hinter dem Schnittpunkt 21 der Lenkachse 17 mit der Fahrbahn 20 liegt, größer als 90° ist, was zur Folge hat, dass die Lenkachse 17 relativ zu ihrem Schnittpunkt 21 mit der Fahrbahn 20 in Fahrtrichtung 18 nach vorne geneigt ist. Bei dem dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt der Lenkachsenwinkel β 98°, gegenüber einer Vertikalen ist die Lenkachse oben also um 8° nach vorne gekippt.
  • Wie die Zeichnungen, insbesondere die Schnittdarstellungen in den 3 bis 5, weiter deutlich zeigen, ist die Lenkachse 17 in einem unteren Gelenkwellenabschnitt 22 einer in ihrer Gesamtheit mit 23 bezeichneten Gelenkwelle ausgebildet, deren oberer Gelenkwellenabschnitt 24 an seinem oberen Ende den Lenker 16 trägt. Dabei ist die Anordnung so getroffen, dass der obere Gelenkwellenabschnitt 24 unter einem Winkel α zum unteren Gelenkwellenabschnitt 22 in Fahrtrichtung 18 nach hinten geneigt ist. Die beiden Gelenkwellenabschnitte 22, 24 der Gelenkwelle 23 sind mit einem Drehmoment übertragendem Drehgelenk, nämlich einem Kardangelenk 25 miteinander verbunden, so dass eine vom Fahrer des Fahrzeugs mittels des Lenkers ausgeführte Lenkbewegung im oberen Gelenkwellenabschnitt 24 unter der durch den Winkel α vorgegeben Wellenrichtungsänderung in den unteren Gelenkwellenabschnitt 22 übertragen wird. Das Kardangelenk 25 befindet sich auf einer Höhe, die sowohl oberhalb der Radachsen der beiden Vorderräder als auch oberhalb der Achse des Hinterrads 13 liegt. Es hat sich gezeigt, dass durch eine derartige Geometrie das Fahrverhalten des Fahrzeugs besonders gutmütig ist.
  • Der untere Gelenkwellenabschnitt 22 ist in einem unteren, vorne am Fahrzeugrahmen 11 angebrachten Steuerrohr 26 mittels eines unteren und eines oberen Steuerlagers drehbar gelagert. Der untere Gelenkwellenabschnitt 22 ragt unten und oben jeweils ein Stück weit aus dem unteren Steuerrohr 26 mit einem unteren Anschlussstück 27 und einem oberen Anschlussstück 28 heraus, an denen ein am Lenkschemel 15 ausgebildeter Gabelkopf 29 mittels Klemmen 30 fest, insbesondere formschlüssig angeschlossen ist. Dabei umgreift der U-förmige Gabelkopf mit den beiden schenkelartig in Fahrtrichtung nach hinten vorspringenden Klemmen 30 das Steuerohr 26 oben und unten ohne spürbares Spiel in Achsrichtung. Das Achsspiel kann beispielsweise mittels einer bei der Montage von Fahrradgabeln im Steuerrohr eines Fahrradrahmens üblichen, sogenannten „Ahead-Set“ Anstellung einstellbar sein.
  • Der obere Gelenkwellenabschnitt 24 ist in einem oberen, am Fahrzeugrahmen angeordneten Lenkerrohr 31 ebenfalls mittels Steuerlagern drehbar gelagert. Dabei ist der obere Lenkerrohrwinkel γ zwischen dem oberen Lenkerrohr 31 und dem in Fahrtrichtung 18 hinter dem Drehgelenk 25 liegenden Teil der Fahrbahn 20 kleiner als 90°, der obere Gelenkwellenabschnitt 24 ist also in Fahrtrichtung 18 des Fahrzeugs 10 nach hinten geneigt, so dass der Lenker 16 vom Fahrer des Fahrzeugs bequem greifbar ist.
  • Der Lenkschemel 15 ist bei dem als Lastenrad konzipierten Fahrzeug 10 als Lastenträger in einer stabilen Rohrrahmenkonstruktion ausgestaltet. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist er einen oberen Halterahmen 32 auf, der sich etwas oberhalb des Drehgelenks 25 befindet. In diesen Halterahmen können von oben zwei in ihrer Größe an den Halterahmen angepasste Transportkisten (nicht dargestellt) eingesetzt werden, die zur Aufnahme der zu transportierenden Waren, beispielsweise also Briefe oder Pakete dienen. Eine untere Plattform des Lastenträgers am Lenkschemel 15 schafft weiteren Platz für Transportgüter, z.B. zusätzliche Transportkisten. Es versteht sich, dass der Halterahmen 32 sich auch weiter oben, beispielsweise auf Höhe des Lenkers befinden kann, so dass der Fahrer besonders leichten Zugang zu den transportierten Waren hat, ohne sich hierfür bücken zu müssen. Die Rohrrahmenkonstruktion des Lenkschemels 15 ist mittels gummielastisch aufgehängten Lagerbuchsen 33 an dem Gabelkopf 29 angeschlossen. Diese Lagerung schafft eine leicht gefederte Aufhängung des Lenkschemels 15 am Fahrzeugrahmen 11. An einem hinteren Stützbügel 34 der Rohrrahmenkonstruktion des Lenkschemels sind rechts und links ein Stück oberhalb der Radaufnahmen 35 für die Vorderräder 19 Anschlagpunkte 36 für zwei hydraulische Lenkungsdämpferelemente 37 vorgesehen, deren andere, in Fahrtrichtung hintere Enden sich am Fahrzeugrahmen 11 seitlich neben dem oberen Ende des unteren Steuerrohrs 26 abstützen. Diese Lenkungsdämpfer 37 verhindern ein schlagartiges Einschlagen des Lenkmechanismus bei Einleitung einer Kurvenfahrt
  • Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fahrzeugs 10 ist dieses mit einem elektrischen Tretlagermotor 38 versehen, der von einem unterhalb des Rahmendurchstiegs 39 im unteren Rahmenteil des Fahrzeugrahmens angeordneten Fahrakku 40 gespeist wird. Der Motor 38 wirkt über den Kettentrieb 14 als unterstützender Hilfsmotor auf das angetriebene Hinterrad, wie dies bei Fahrrädern mit elektrischem Hilfsantrieb (Pedelecs) bekannt ist. Der Antriebsmotor kann vom Fahrer bei Bedarf über einen (nicht dargestellten) Schalter zugeschaltet werden, wenn das Fahrzeug insbesondere mit großer Zuladung allein mit Muskelkraft nicht oder nur schwer bewegt werden kann.
  • Die besondere, erfindungsgemäße Lenkungskonstruktion bewirkt, das bei einem Einschlagen der Lenkung nach rechts oder links der hintere Fahrzeugrahmen dabei nicht in der aufrechten Lage senkrecht zur Fahrbahn bleibt, sondern – infolge der Neigung der Lenkachse nach vorne – zum Kurveninneren hin kippt. Diese Kippneigung ist umso stärker, je weiter der Lenkschemel relativ zum Fahrzeugrahmen verschwenkt wird. Das Maß, um das der Fahrzeugrahmen beim Einschlagen der Lenkung nach innen kippt, ist außerdem von dem Grad der Neigung der Lenkachse nach vorne abhängig. Je stärker die Lenkachse nach vorne geneigt ist, umso größer ist auch das Maß, um das der Fahrzeugrahmen bei einer Kurvenfahrt kippt. Das Ergebnis der erfindungsgemäßen Konstruktion ist in den 6a bis 6c gut zu sehen. Es ist ersichtlich, dass das Kippen des Fahrzeugrahmens bei einer Kurvenfahrt zur Kurvenmitte hin das Fahrverhalten deutlich verbessert, indem der Fahrer seinen Schwerpunkt hierdurch zum Kurveninneren hin verlagert und damit die bei der Kurvenfahrt auftretenden Zentrifugalkräfte ohne Mühe kompensieren kann. Die zwischen Rahmen und Lenkschemel wirkenden Dämpfer 37 verhindern dabei, dass der Lenkeinschlag schlagartig bis zum äußeren Lenkanschlag erfolgen kann, wozu es ohne Dämpfer insbesondere bei einem großen Lenkachswinkel, also einer großen Neigung des unteren Steuerrohrs nach vorn, kommen kann.
  • Bei dem beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Lenkachse mit einem Lenkachswinkel von 98° geneigt, das untere Steuerrohr also in einem Winkel von 8° gegenüber einer Vertikalen nach vorne angestellt. Der Lenkeinschlag, um den der Lenkschemel um die Lenkachse zum Fahrzeugrahmen verschwenkt werden kann, beträgt nach links und rechts jeweils maximal 45°. Bei diesem maximalen Lenkeinschlag neigt sich der Fahrzeugrahmen um einen Winkel von 5, 6° zur Kurvenmitte hin. Diese Werte haben sich für ein im unteren Geschwindigkeitsbereich (V <= 25 km/h) gefahrenes Lastenrad der hier beschriebenen Art als besonderes vorteilhaft erwiesen. Für Fahrzeuge, die mit höheren Geschwindigkeiten gefahren werden sollen, kann eine stärkere Neigung des Lenkachswinkels nach vorne und damit eine stärkere Rahmenneigung zum Kurveninneren hin gewählt werden, um die bei schneller Kurvenfahrt auftretenden, größeren Fliehkräfte besser kompensieren zu können.
  • Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Es ist beispielsweise möglich, anstelle eines auf das Hinterrad wirkenden Antriebsmotors beide Vorderräder des Dreirads mit je einem Motor, vorzugsweise einem Nabenmotor auszustatten. Ein derartiger Zwillings-Vorderradantrieb kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn mit dem Fahrzeug schwere, auf dem Lastenträger des Lenkschemels angeordnete Lasten transportiert werden sollen, denn mit den dann angetriebenen Vorderrädern können auch Hindernisse wie Bordsteine o.dgl. mit beladenem Fahrzeug gut überwunden werden. Im Übrigen kann ein derartiger Zwillings-Vorderradantrieb nicht nur bei Fahrzeugen mit Schemellenkung der vorliegend beschriebenen Art zum Einsatz kommen, sondern auch bei Fahrzeugen, bei denen die Vorderräder einzeln über eine Achsschenkellenkung mit einem dazwischen angeordnetes Lenkgestänge gelenkt werden. Insoweit kommt dem Vorschlag für einen solchen Zwillingsantrieb, bei dem die Antriebsmotoren vorzugsweise miteinander synchronisiert werden (auch unter Berücksichtigung unterschiedlicher Drehgeschwindigkeit der beiden Vorderräder bei der Kurvenfahrt, beispielsweise mittels eines Differentialausgleichsgetriebes), eigenständiger, erfinderischer Charakter zu.

Claims (12)

  1. Dreirad-Fahrzeug, insbesondere Lastenfahrrad, mit einem Fahrzeugrahmen (11) mit einer Hinterradaufnahme (12) für ein einzelnes Hinterrad (13) und mit einem zwei Vorderräder (19) tragenden Lenkschemel (15), der mit dem Fahrzeugrahmen (11) um eine Lenkachse (17) schwenkbeweglich verbunden und mittels eines Fahrzeuglenkers (16) betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen der Lenkachse (17) und einer Fahrbahn (20) in Fahrtrichtung (18) hinter einem Schnittpunkt (21) der Lenkachse (17) mit der Fahrbahn (20) eingeschlossene Lenkachsenwinkel (β) größer als 90° ist, so dass die Lenkachse (17) in Fahrtrichtung (18) nach vorne geneigt ist.
  2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lenkachsenwinkel (β) im Bereich zwischen 95° und 100°, vorzugsweise zwischen 97° und 99°, liegt.
  3. Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkachse (17) in einem unteren Gelenkwellenabschnitt (22) einer Gelenkwelle (23) ausgebildet ist, der mit einem oberen Gelenkwellenabschnitt (24) mittels eines Drehgelenks (25) kardanisch verbunden ist, wobei vorzugsweise der obere Gelenkwellenabschnitt (24) unter einem Winkel (α) zum unteren Gelenkwellenabschnitt (22) angeordnet ist und/oder wobei das Drehgelenk als Kardangelenk (25) ausgebildet ist.
  4. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Lenkschemel (15) mittels eines ein unteres Steuerrohr (26) am Fahrzeugrahmen (11) umgreifenden, etwa U-förmigen Gabelkopfes (29) an einem im unteren Steuerrohr (26) drehbar gelagerten, unteren Gelenkwellenabschnitt (22) angeschlossen ist.
  5. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Gelenkwellenabschnitt (24) in einem oberen Lenkerrohr (31) drehbar gelagert ist, wobei der obere Lenkerrohrwinkel (γ) zwischen dem oberen Lenkerrohr (31) und der Fahrbahn (20) in Fahrtrichtung (18) hinter dem Drehgelenk (25) kleiner als 90° ist, so dass der obere Gelenkwellenabschnitt (24) in Fahrtrichtung (18) nach hinten geneigt ist.
  6. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Lenkachsenwinkel (β) und/oder der obere Lenkerrohrwinkel (γ) einstellbar ist/sind, und/oder dass sich das Drehgelenk (25) auf einer Höhe der Radachse des Hinterrads (13) oder oberhalb von dieser befindet.
  7. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch mindestens ein zwischen dem Lenkschemel (15) und dem Fahrzeugrahmen (11) angeordnetes Lenkungsdämpferelement (37), wobei vorzugsweise das mindestens eine Lenkungsdämpferelement (37) mit seinem einen Ende am unteren Steuerrohr (26) oder einem Unterrohr des Fahrzeugrahmens (11) und mit seinem anderen Ende an einem vorzugsweise in der Nähe einer Radaufnahme (35) für eines der Vorderräder (19) am Lenkschemel (15) angeordneten Anschlagpunkt (36) angeschlossen ist.
  8. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderräder (19) am Lenkschemel (15) und/oder der die Vorderräder (19) tragende Lenkschemel (15) am Fahrzeugrahmen (11) mittels einer gefederten Aufhängung (33) angeschlossen ist/sind.
  9. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Lenkschemel (15) als Lastenträger ausgestaltet ist, wobei vorzugsweise der Lastenträger mindestens einen an eine oder mehrere Packkisten angepassten Halterahmen (32) o.dgl. aufweist.
  10. Fahrzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Lastenträger oder ein an diesem ausgebildeter Halterahmen (32) o.dgl. sich zumindest teilweise bis etwa in die Höhe des Fahrzeuglenkers (16) erstreckt.
  11. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch einen auf das Hinterrad (13) und/oder mindestens eines der Vorderräder (19) wirkenden, insbesondere elektrischen Antriebsmotor (38).
  12. Fahrzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass jedem der beiden Vorderräder (19) ein eigener Antriebsmotor, insbesondere ein Nabenmotor zugeordnet ist, wobei vorzugsweise die Antriebsmotoren der beiden Vorderräder (19) synchronisiert sind/werden.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR3059633A1 (fr) * 2016-12-01 2018-06-08 Thoonsen Trading Architecture de triporteur a deux roues/skis avant
DE102022203341A1 (de) 2022-04-05 2023-04-27 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Überwachung einer Ladung eines Mikromobilitätsfahrzeugs, Steuereinrichtung, Computerprogrammprodukt und Mikromobilitätsfahrzeug

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