DE20007052U1

DE20007052U1 - Scooter with front and rear steering

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Publication number: DE20007052U1
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Priority date: 2000-04-17
Filing date: 2000-04-17
Publication date: 2000-09-07
Anticipated expiration: 2010-04-18

Description

Roller mit Vorder- und HinterradlenkungScooter with front and rear wheel steering

BeschreibungDescription

Die Erfindung betrifft einen Roller, also ein zwei- oder mehrrädriges, einspuriges, muskelbetriebenes Rollfahrzeug, das insbesondere zum Freizeitgebrauch, aber auch zur Fortbewegung im städtischen Bereich, genutzt werden kann, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a scooter, i.e. a two- or multi-wheeled, single-track, muscle-powered rolling vehicle, which can be used in particular for leisure use, but also for locomotion in urban areas, according to the preamble of patent claim 1.

Roller, wie sie insbesondere für Kinder und Erwachsene als Sport- und Freizeitgerät bekannt sind, werden üblicherweise durch ein Abstoßen des eines Beines auf dem Boden angetrieben, während die Lenkbewegung mittels einer fahrradähnlichen Lenkstange mit Lenker, ausschließlich auf das Vorderrad wirkend, von Hand eingeleitet wird. Aufgrund dieser Bauweise ist zum Wenden des Fahrzeuges ein Wendekreis erforderlich, der, bei üblichem Gebrauch, mindestens dem doppelten Radstand des Fahrzeuges entspricht. Weiterhin verfolgt das Hinterrad derartiger Roller nicht exakt die Spur des Vorderrades, was ein gezieltes Umfahren von Hindernissen, mit Abschätzung beider Spuren der Lauf Räder, erschwert.Scooters, which are particularly popular as sports and leisure equipment for children and adults, are usually propelled by pushing one leg off the ground, while the steering movement is initiated by hand using a bicycle-like handlebar with handlebars that act exclusively on the front wheel. Due to this design, a turning circle is required to turn the vehicle, which, in normal use, is at least twice the wheelbase of the vehicle. Furthermore, the rear wheel of such scooters does not follow the exact track of the front wheel, which makes it difficult to deliberately avoid obstacles by estimating the tracks of both wheels.

Ein derartiger Roller ist z.B. aus der DE 195 14 028 Al bekannt. Bei diesem ist nachteilig die eingeschränkte Wendigkeit durch nur eine angelenkte Achse.Such a scooter is known, for example, from DE 195 14 028 Al. The disadvantage of this is the limited maneuverability due to only one pivoted axle.

Roller mit zwei gelenkten Achsen sind im allgemeinen wie in den DE 92 12 041 Ul, DE 94 03 583 Ul und DE 94 03 582 Ul beschrieben ausgebildet. D.h., dass das Auslenken der hinteren Achse durch eine Gewichtsverlagerung und die daraus resultierende Schrägstellung des Standbrettes eingeleitet wird. Dabei ist die Hinterachse, bekannt aus dem Skateboardbereich, mit zwei Laufrädern bestückt, um durch zwei Aufstandpunkte den Lenkeinschlag auszulösen. Nachteilig ist hier die relativ ungenaue Kontrolle der hinteren Spurführung, die nur über die Füße auf das Standbrett erfolgt. Durch die unabhängige Auslenkung beider Achsen kann es zu einem aus-der-Spur-Fahren des hinteren zum vorderen Teil des Rollers kommen, was den Geradeauslauf negativ beeinflusst. Die Wendigkeit bei dieser Art der zweiachsigen Steuerung wird nur geringfügig erhöht und die bauartbedingt kleinen hinteren Laufrollen beschränken das Einsatzgebiet des Fahrzeuges auf sehr ebenes Gelände.Scooters with two steered axles are generally designed as described in DE 92 12 041 Ul, DE 94 03 583 Ul and DE 94 03 582 Ul. This means that the deflection of the rear axle is initiated by a weight shift and the resulting inclination of the standing board. The rear axle, known from skateboarding, is equipped with two wheels in order to initiate the steering angle using two contact points. The disadvantage here is the relatively imprecise control of the rear tracking, which only takes place via the feet on the standing board. The independent deflection of both axles can lead to the rear part of the scooter moving out of track towards the front, which has a negative effect on straight-line travel. The maneuverability with this type of two-axis control is only slightly increased and the small rear rollers due to the design limit the vehicle's area of use to very flat terrain.

Aus der DE 41 24 165 Al ist eine Hinterradsteuerung für gezeigt, die ebenfalls im Prinzip der Gewichtsverlagerung angelenkt wird. Hierbei handelt es sich allerdings um einspurig aufgebautes Fahrzeug. Die Nachteile liegen auch der unabhängigen Auslenkung beider Achsen, was zum bereits genannten schlechteren Geradeauslaufverhalten führt und zur nur geringfügig beeinflussten Wendigkeit durch den geringen hinteren Lenkeinschlag.DE 41 24 165 A1 shows a rear wheel steering system that is also controlled using the principle of weight shifting. However, this is a single-track vehicle. The disadvantages are the independent deflection of both axles, which leads to the aforementioned poorer straight-line behavior and the maneuverability that is only slightly influenced by the small rear steering angle.

Die DE 34 42 193 Al zeigt ein Rollgerät, welches durch zwei aus dem Skateboardbereich bekannten Achsen mit je zwei Räder gesteuert wird. Dabei verhält sich der Lenkeinschlag beider Achsen durch ihren spiegelsymmetrischen Aufbau gegengleich, was die Spurgenauigkeit gegenüber den oben genannten Rollern erhöht. Allerdings ist die Ansteuerung beider Achsen ausschließlich durch Gewichtsverlagerung für einen kontrollierten Geradeauslauf oder Richtungsänderung eher von Nachteil. Auch die Wendigkeit verschlechtert sich aufgrund der geringen Lenkeinschläge und das Einsatzgebiet wird durch die bauartbedingt kleinen Rollen eingeschränkt. Bei allen genannten Rollern, die den Stand der Technik darstellen, ist zudem, zum Antrieb ein Abstoßen des Beines auf dem Boden nötig.DE 34 42 193 A1 shows a rolling device that is controlled by two axles, each with two wheels, as is known from skateboarding. The steering angle of both axles is opposite due to their mirror-symmetrical structure, which increases tracking accuracy compared to the scooters mentioned above. However, controlling both axles exclusively by shifting weight is rather disadvantageous for controlled straight-ahead travel or changing direction. Maneuverability also deteriorates due to the small steering angles and the area of application is limited by the small wheels due to the design. In all of the scooters mentioned, which represent the state of the art, it is also necessary to push off the leg on the ground to propel them.

Die DE 197 24 360.6-09 zeigt einen Roller mit Vorder- und Hinterradlenkung, dessen beide Räder mittels eines Seilzuges gegengleich angelenkt werden. Hier ist ein fester Rahmen, mit zwei fahrradähnlichen Gabeln vonnöten um die Auslenkung zu erzeugen. Die bauartbedingte Größe und das resultierende Gewicht machen den Roller zu unhandlich um ihn in einer Tasche oder im Rucksack zu transportieren.DE 197 24 360.6-09 shows a scooter with front and rear wheel steering, both wheels of which are articulated in opposite directions using a cable. A solid frame with two bicycle-like forks is required to generate the deflection. The design-related size and the resulting weight make the scooter too unwieldy to transport in a bag or backpack.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Roller zu schaffen, mit dem ein wendiges, kontrolliertes und sicheres Vorankommen, mit und ohne Kontakt des Beines mit dem Boden, möglich ist. Dabei ist auch die wirtschaftliche Herstellung, die einfache Reparatur und die Verwendung ressourcenfreundlicher Materialien zu berücksichtigen.The invention is therefore based on the task of creating a scooter with which it is possible to move forward in a manoeuvrable, controlled and safe manner, with and without contact of the leg with the ground. Economical production, easy repair and the use of resource-friendly materials must also be taken into account.

Diese Aufgabe wird durch einen Roller, o.g. Gattung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.This object is achieved by a scooter of the above-mentioned type with the features of claim 1. Advantageous embodiments are characterized in the subclaims.

Demgemäss weist der erfindungsgemäße Roller eine im wesentlichen in gleicher Weise wie die Vorderradaufhängung, schwenkbare Hinterradaufhängung auf, die eine Lenkbewegung gegengleich der Vorderradgabel ausführt. Dies ermöglicht die Halbierung des Wendekreises gegenüber herkömmlichen Rollern in bezug auf deren Radstand und Lenkeinschlag. Die so erzielte Wendigkeit ermöglicht das Wenden auf engem Raum, zum Beispiel auf einem Bürgersteig, ohne die Fahrt zu unterbrechen. Weiterhin folgt die Spur des Hinterrades in Kurvenfahrt der des Vorderrades, was ein exaktes und sicheres Umfahren von Hindernissen ermöglicht. Aufgrund der Abhängigkeit der Steuerbewegungen von Vorderrad und Hinterrad und deren Ansteuerung durch eine fahrradübliche Lenkstange mit Lenker lässt sich die Fahrt genau kontrollieren und damit die Betriebssicherheit optimieren.Accordingly, the scooter according to the invention has a pivoting rear wheel suspension which is essentially the same as the front wheel suspension and which carries out a steering movement opposite to the front wheel fork. This makes it possible to halve the turning circle compared to conventional scooters in terms of their wheel base and steering angle. The maneuverability achieved in this way makes it possible to turn in tight spaces, for example on a sidewalk, without interrupting the ride. Furthermore, the track of the rear wheel follows that of the front wheel when cornering, which enables obstacles to be avoided precisely and safely. Due to the dependence of the control movements of the front wheel and rear wheel and their control by a conventional bicycle handlebar with handlebars, the ride can be precisely controlled and thus operational safety optimized.

Durch den Spurverlauf beider Räder und der daraus resultierenden Bewegung des Standsbrettes bei rhythmischer Kurvenfahrt ist es zudem möglich, sich ohne körperlichen Kontakt zum Boden durch eine um die Hochachse schwingende Bewegung des Körpers und dementsprechend wechselnden Lenkeinschlag, voranzutreiben. Dies stellt eine Steigerung der Leistungsfähigkeit und des Vergnügungswertes dar.The track of both wheels and the resulting movement of the standing board during rhythmic cornering also make it possible to propel yourself without physical contact with the ground by swinging your body around the vertical axis and changing the steering angle accordingly. This represents an increase in performance and the fun factor.

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Ein spiegelsymmetrischer Aufbau der beiden Radaufhängungen ermöglicht die vorteilhafte Verwendung zweier gleichartiger Bauteile, was sich vorteilhaft auf die Herstellung und die Lagerung der Ersatzteile auswirkt.A mirror-symmetrical design of the two wheel suspensions enables the advantageous use of two similar components, which has a beneficial effect on the production and storage of spare parts.

Die Ausgestaltung des Rahmens durch zwei Achsschenkel die die Lenkbewegung des Vorderrades auf das Hinterrad übertragen und gleichzeitig als stabiles Element dienen macht eine Verwendung von fahrradähnlichen Gabeln und einem festen Rahmen überflüssig und verringert so Gewicht und Baugröße.The design of the frame with two steering knuckles that transfer the steering movement of the front wheel to the rear wheel and at the same time serve as a stable element makes the use of bicycle-like forks and a fixed frame superfluous and thus reduces weight and size.

Durch das Versetzen der Achse des Vorderrades von der gedachten Verbindungslinie zwischen den vorderen Aufhängungspunkten der Achsschenkel nach vorn, beim Hinterrad spiegelsymmetrisch, wird ein besserer Geradeauslauf erreicht, da sich der Roller in Kurvenfahrt vom Boden wegdrücken muss und so eine rückstellende Kraft auf den Lenkeinschlag wirksam wird. Des weiteren vereinfacht diese Ausgestaltung den Wechsel des Rades, da sich die Achse nicht mehr hinter den Achsschenkeln befindet.By moving the front wheel's axle forward from the imaginary connecting line between the front suspension points of the steering knuckles, mirror-symmetrically for the rear wheel, better straight-line travel is achieved, as the scooter has to push itself away from the ground when cornering, thus exerting a restoring force on the steering angle. This design also makes changing the wheel easier, as the axle is no longer behind the steering knuckles.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezug auf die Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail below using an embodiment with reference to the drawing.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 : Draufsicht des Rollers in GeradeausfahrtFig. 1 : Top view of the scooter driving straight ahead

Fig. 2 : Draufsicht des Rollers in KurvenfahrtFig. 2 : Top view of the scooter cornering

Fig. 3 : Seitenansicht des RollersFig. 3 : Side view of the scooter

Fig. 4 : Perspektivische Ansicht des Rollers in GeradeausfahrtFig. 4 : Perspective view of the scooter driving straight ahead

Fig. 5 : Perspektivische Ansicht des Rollers in KurvenfahrtFig. 5 : Perspective view of the scooter cornering

Fig. 6 : schematische Darstellung des Rollers in GeradeausfahrtFig. 6 : schematic representation of the scooter driving straight ahead

Fig. 7 : schematische Darstellung des Rollers in KurvenfahrtFig. 7 : schematic representation of the scooter in cornering

Fig. 8 : schematische Darstellung der vorderen RadaufhängungFig. 8 : schematic representation of the front wheel suspension

In Fig. 1 ist ein Roller in Draufsicht dargestellt, der einen Rahmen bestehend aus zwei Achsschenkeln (1), (2) aufweist. An den vorderen und hinteren Enden sind jeweils ein Achsgelenk (5), (6), (7), (8) um die Hochachse schwenkbar vorgesehen, die an den Achsen der Räder (3), (4) montiert sind. Zwischen den Achsschenkeln (1), (2) sind zwei Querträger (9), (10) drehbar gelagert, die mittig eine ebenfalls drehbare Lagerung für das Standbrett aufweisen. Eine über den Lenker (13) und die Lenkstange (12) auf das Vorderrad (3) ausgelöste Lenkbewegung wird durch die gekreuzte Ausführung der beiden Achsschenkel (1), (2) so auf das Hinterrad (4) übertragen, dass dieses eine entgegengesetzte Lenkbewegung ausführt, während das Standbrett (11) in der Position zwischen den beiden Rädern (3), (4) verharrt. Durch das Einlenken, sowohl des Vorderrades (3) als auch des Hinterrades (4), ergibt sich ein sehr kleiner Wendekreis und damit eine sehr gute Manövrierfähigkeit des Rollers.Fig. 1 shows a scooter in plan view, which has a frame consisting of two steering knuckles (1), (2). At the front and rear ends there is an axle joint (5), (6), (7), (8) which can pivot about the vertical axis and which is mounted on the axles of the wheels (3), (4). Between the steering knuckles (1), (2) there are two cross members (9), (10) which are pivotally mounted and in the middle there is a pivotable bearing for the standing board. A steering movement triggered on the front wheel (3) via the handlebars (13) and the handlebar (12) is transmitted to the rear wheel (4) by the crossed design of the two steering knuckles (1), (2) in such a way that the latter executes an opposite steering movement, while the standing board (11) remains in the position between the two wheels (3), (4). By turning both the front wheel (3) and the rear wheel (4), a very small turning circle is achieved and thus the scooter is very maneuverable.

Fig. 2 zeigt den Roller ebenfalls in Draufsicht, jedoch im Zustand der Kurvenfahrt. Hier ist zu erkennen, wie die gegengleiche Lenkbewegung vom Vorderrad (3) über die beiden vorderen Achsgelenke (5), (6) und die beiden Achsschenkel (1), (2) auf die hinteren Achsgelenke (7), (8) und so auf das Hinterrad (4) übertragen wird. Ebenfalls ist zu erkennen, dass durch die Lagerung des Standbrettes (11) auf den beiden Querträgern (9), (10) dieses in seiner Position zwischen den Rädern statisch bleibt.Fig. 2 also shows the scooter from above, but in a cornering position. Here you can see how the opposite steering movement is transferred from the front wheel (3) via the two front axle joints (5), (6) and the two steering knuckles (1), (2) to the rear axle joints (7), (8) and thus to the rear wheel (4). It can also be seen that the support board (11) remains static in its position between the wheels due to the support board (11) being mounted on the two cross members (9), (10).

In Fig. 3 sieht man den Roller in der Seitenansicht bei Gradeausfahrt. Hier werden die Positionen deutlich, in denen sich die linken Achsgelenke (6), (8) befinden und wie die Kreuzung im Verlauf der beiden Achsschenkel (1), (2) stattfinden kann. Im vorderen Teil sieht man die Anbringung des Lenkbügels (14) an der Achse des Vorderrades (3) mit der darauf befindlichen Lenkstange (12) und dem Lenker (13). Hier wird die kompakte Bauart und deren minimierte Ausmaße deutlich.In Fig. 3 you can see the scooter from the side when driving straight ahead. Here you can see the positions of the left axle joints (6), (8) and how the crossing can take place in the course of the two steering knuckles (1), (2). In the front part you can see the attachment of the steering bracket (14) to the axle of the front wheel (3) with the handlebar (12) and the handlebar (13) on it. Here you can see the compact design and its minimized dimensions.

Fig. 4 zeigt den Roller in perspektivischer Darstellung in Geradeausfahrt. Zur Verdeutlichung der Führung der beiden Achsschenkel (1), (2) ist hier das Standbrett (11) mit den Querträgern (9), (10) transparent dargestellt.Fig. 4 shows the scooter in perspective when driving straight ahead. To clarify the guidance of the two steering knuckles (1), (2), the support board (11) with the cross members (9), (10) is shown transparently.

Fig. 5 zeigt ebenfalls eine perspektivische Darstellung des Rollers jedoch in Kurvenfahrt. Auch hier sind die beiden Achsschenkel (1), (2) ist hier das Standbrett (11) mit den Querträgern (9), (10) transparent dargestellt.Fig. 5 also shows a perspective view of the scooter, but cornering. Here too, the two steering knuckles (1), (2) and the standing board (11) with the cross members (9), (10) are shown transparent.

Fig. 6 ist eine schematische Darstellung des Hebelprinzips in Draufsicht geradeausfahrend. Hier werden die Längen- und Breitenverhältnisse deutlich, in denen sich die Drehpunkte der Achsschenkel (1), (2) und die Drehpunkte der Querträger (9), (10) befinden müssen, um die gegengleiche Lenkbewegung der Räder (3), (4) bei ruhendem Standbrett (11) zu ermöglichen.Fig. 6 is a schematic representation of the lever principle in a top view when driving straight ahead. This clearly shows the length and width ratios in which the pivot points of the steering knuckles (1), (2) and the pivot points of the cross members (9), (10) must be located in order to enable the opposing steering movement of the wheels (3), (4) when the standing board (11) is at rest.

In Fig. 7 sieht man die schematische Darstellung des Hebelprinzips in Draufsicht bei Kurvenfahrt. Hier zeigt sich der Einschlag beider Räder (3), (4) und der proportionale Einschlag der Querträger (9), (10) bei ruhendem Standbrett (11).Fig. 7 shows a schematic representation of the lever principle in plan view when cornering. This shows the turning angle of both wheels (3), (4) and the proportional turning angle of the cross members (9), (10) when the standing board (11) is at rest.

Fig. 8 zeigt die schematische Darstellung der nach vorne versetzten Achse des Vorderrades (3) nach Anspruch 9.Fig. 8 shows the schematic representation of the forwardly offset axis of the front wheel (3) according to claim 9.

Be zug s zeichenlisteReference character list

1.1. AchsschenkelSteering knuckle 2.2. AchsschenkelSteering knuckle 3.3. VorderradFront wheel 4.4. HinterradRear wheel 5.5. Achsgelenk, vorne, rechtsAxle joint, front, right 6.6. Achsgelenk, vorne, linksAxle joint, front, left 7.7. Achsgelenk, hinten, rechtsAxle joint, rear, right 8.8th. Achsgelenk, hinten, linksAxle joint, rear, left 9.9. Querträger vornFront cross member 10.10. Querträger hintenRear cross member 11.11. StandbrettStand board 12.12. LenkstangeHandlebar 13.13. LenkerHandlebar 14.14. LenkbügelHandlebar

Claims

1. Scooter, in particular a single-track, two-wheeled, muscle-powered rolling vehicle, with a frame and a standing board attached thereto, with a front wheel attached to the frame which can be swivelled by a bicycle-like handlebar with handlebars, and with the rear wheel attached to the rear part of the frame, characterized in that

a) that the frame consists of two movable crossed steering knuckles ( 1 ), ( 2 ), at the ends of which the wheels ( 3 ), ( 4 ) are attached so as to be pivotable about the vertical axis.

b) that the two wheels are designed for an opposite steering movement.

2. Scooter according to claim 1, characterized in that axle joints ( 5 ), ( 6 ), ( 7 ), ( 8 ) are attached to both sides of the wheels, on which the two crossed steering knuckles ( 1 ), ( 2 ) are pivotally mounted.

3. Scooter according to claim 1, characterized in that the wheels ( 3 ), ( 4 ) with the axle joints ( 5 ), ( 6 ), ( 7 ), ( 8 ) attached thereto are mirror-symmetrical.

4. Scooter according to claim 1, characterized in that the steering movement, triggered via the handlebar ( 13 ) and handlebar ( 12 ) on the steering bar ( 14 ), is transmitted in opposite directions from the front wheel ( 3 ) to the rear wheel ( 4 ) via the two crossed steering knuckles ( 1 ), ( 2 ).

5. Scooter according to claim 1, characterized in that for fastening the standing board ( 11 ) there are pivotally mounted cross members ( 9 ), ( 10 ) between the steering knuckles ( 1 ), ( 2 ), on which the standing board ( 11 ) is mounted centrally.

6. Scooter according to claim 5, characterized in that a standing board for each leg of the rider is attached to two cross members ( 9 ), ( 10 ) for supporting the standing board ( 11 ).

7. Scooter according to claim 6, characterized in that the change in direction of travel is triggered by means of a rotation of the two standing boards by the legs of the driver and thus a handlebar ( 12 ) with handlebars ( 13 ) can be dispensed with.

8. Scooter according to claim 1, characterized in that the handlebar ( 12 ) with handlebar ( 13 ) is pivotally mounted about the wheel axle and the scooter can thus be reduced in size for transport.

9. Scooter according to claim 1, characterized in that the axles of the wheels ( 3 ), ( 4 ) are moved forwards from the imaginary connecting line of the bearing of the steering knuckles ( 1 ), ( 2 ) for the front wheel and backwards for the rear wheel. This results in better straight-line running and makes it easier to change the wheels ( 3 ), ( 4 ) since the fastening is no longer behind the steering knuckles ( 1 ), ( 2 ).