DE2539817A1

DE2539817A1 - Dreiradfahrzeug

Info

Publication number: DE2539817A1
Application number: DE19752539817
Authority: DE
Inventors: David Wm Smith
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-09-13
Filing date: 1975-09-08
Publication date: 1976-04-01
Also published as: CA981717A; JPS5176748A; GB1483420A; US3958814A; FR2284510A1; NL7510587A

Description

D-8 M υ η c h ο η 22 München, den *"o'. Sep. I975

Widening....: .' j T""" S 612

Toi. IC ti.; U... j

David Wim. Smith in Calgary, Alberta / Kanada

Dreiradfahrzeug

Die Erfindung betrifft ein Dreiradfahrzeug mit Hinterradantrieb und zwei mittels einer im vorderen Rahmenrohr geführten Lenkstange lenkbaren Vorderrädern.

Im allgemeinen haben Dreiräder zwei mittels eines Pedals angetriebene Hinterräder und ein lenkbares Vorderrad. Manchmal sind auch zwei Vorderräder und ein lenkbares Hinterrad vorhanden. Alle diese Dreiräder sind aber starr konstruiert, so daß sie sich nicht wie bei einem zweirädrigen Fahrrad in die Kurve legen können, das bedeutet, daß die Kurvengeschwindigkeit begrenzt ist, daß die Steuerung und Manövrierfähigkeit zu wünschen übrigläßt, daß der Fahrer und der Rahmen senkrecht zur Straßenoberfläche bleiben müssen und daß die Fahrt dadurch als steif empfunden wird.

Ein einziges Vorderrad hat ferner den Nachteil, daß beim scharfen Bremsen oft das ganze Fahrzeug zusammen mit dem Fahrer ins Schleudern gerät, weil das Gewicht des Fahrers

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sich auf das Vorderrad überträgt, das wegen des einzigen Berührungspunktes mit der Straße instabil ist.

Der im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,ein Dreirad so auszubilden, daß es wie ein normales Zweirad sich in die Kurve legen kann.

Zu diesem Zweck sind die Vorderräder an einem Querträger angelenkt, der seinerseits um eine längsverlaufende Achse schwenkbar mit einer nach unten weisenden Verlängerung desvorderen Rahmenrohres verbunden ist.

Vorzugsweise geht die längsverlaufende Schwenkachse etwa durch den Berührungspunkt des Hinterrades mit der Straßenoberfläche. Auf diese Weise kann der Fahrer genauso wie bei einem Zweirad durch seine Körperhaltung die auftretenden Seitenkräfte jeweils ausgleichen.

Vorzugsweise sind Vorkehrungen getroffen, um die Schwenkbarkeit des Querträgers um die Längsachse nach Bedarf auszuschalten oder einzuschränken, um so auch beim Langsamfahren oder im Stillstand stabile Verhältnisse herbeizuführen. Die Umschaltung kann durch Betätigung eines oder mehreröiiebel an der Vorderseite des Dreirades während der Fahrt bewerkstelligt werden.

In der Stellung freier Schwenkbarkeit verhält sich das Dreirad wie gesagt weitgehend wie ein gewöhnliches Fahrrad.Wie bei einem

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solchen kann eiber der Fahrer sich nicht auf dem stehenden Rad halten, sondern fällt ohne Zuhilfenahme einer zusätzlichen Stütze um. Der Vorteil der freien Schwenkbarkeit besteht darin, daß der Fahrer beim Fahren um eine Ecke nicht aus der Kurve getragen werden kann und nicht wie bei einem normalen Dreirad das Gefühl eines starren Fahrverhaltens hat. Außerdem kann der Rahmen auch bei der Fahrt über eine seitlich abschüssige Stelle in vertikaler Lage gehalten werden. Andererseits muß beim Transport einer Last auf dem horizontalen Querträger der Fahrer nicht wie bei einem Zweirad die Last ausbalancieren.

Wenn der Querträger gegenüber dem Fahrradrahmen festgestellt ist, verhält sich das Fahrzeug wie ein normales Dreirad. Der Rahmen bleibt vertikal und es ist keine Geschicklichkeit nötig, um darauf zu fahren. Wie bei jedem normalen Dreirad ist aber die Kurvengeschwindigkeit begrenzt und wenn sie überschritten wird, kippt das Dreirad um. Die betreffende Betriebsweise hat aber den Vorteil, daß das Fahrzeug auch auf Eis fahren kann und daß es von Leuten benutzt werden kann, die ein normales Fahrrad nichtfahren können. Außerdem kann das Fahrzeug ohne Hilfe eines Ständers abgestellt werden.

Wenn das Fahrzeug nur beschränkt um einige Grad um die Längsachse schwenkbar ist, verhält es sich wie ein Zweirad mit Stützrädern. Diese Art Betriebsweise kann zum Erlernen des Radfahrens und zum Fahren bei Glatteisgefahr verwendet werden.

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Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung beschrieben. Hierin sind

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Dreirades; Fig. 2 eine Vorderansicht der Vorderradanxdnung;

Fig. 3 eine Draufsicht der Vorderradanordnung längs der Linie 3-3 in Fig. 1;

Fig. 4 eine Teilansicht in größerem Maßstab von der Seite zur Darstellung der Verbindung zwischen dem vorderen Querträger und der Rahmenrohrverlangerung;

Fig. 5 die Vorderansicht einer Ausfuhrungsform mit Einstellmöglichkeit des Schwenkbereichs;

Fig. 6 eine Seitenansicht des oberen Teils der Fig. 5;

Fig. 7 eine Schnittdarstellung längs der Linie 7-7 in Fig. in größerem Maßstab;

Fig. 8 eine Vorderansicht einer anderen Ausführungsform der Einstellvorrichtung für den Schwenkbereich und

Fig. 9 eine Seitenansicht der Anordnung nach Fig. 9.

Das in Fig. 1-4 dargestellte Dreiradfahrzeug besitzt einen normalen Fahrradrahmen in Dreieckskonstruktion 11, 12, 13 mit einem vorderen Rahmenrohr 14, durch welches die Mittelstange der Lenkstangenanordnung 16 hindurchgeht. Eine Tretvorrichtung

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17 ist über die Kette 18 mit dem Hinterrad 19 verbunden, das in der Hinterradgabel 20 in bekannter Weise gelagert ist. Statt des gezeigten Fahrradrahmens könnte auch ein anderer Zweiradrahmen üblicher Konstruktion, z.B. ein Motorradrahmen verwendet werden.

Die neue Zusatzvorrichtung ist mit 21 bezeichnet und weist eine Rahmenrohtverlängerung 22 (Fig. 5) auf, die hier aus zwei Rohren 23 besteht, die an ihren oberen Enden an Streben 24 befestigt sind. Die Streben 24 sind ihrerseits am vorderen Rahmenrohr befestigt und stehen nach vorn von diesem ab, so daß die Verlängerungsrohre 23 vor dem Rahmenrohr 14 etwa parallel zu diesem nach unten verlaufen. Sie dienen zur Lagerung der Vorderradanordnung 25 an ihrem unteren Ende. Die Einzelheiten der letzteren gehen aus Fig. 2 und 3 hervor.

Die Vorderradanordnung weist einen Querträger auf, der aus einem Achsrohr 26 und einem Versteifungsrohr 28 unterhalb des Achsrohres 26 besteht. Beide sind an ihren Enden über Achsschenkelanordnungen 27 und in der Mitte über ein kurzes vertikales Rohr 29 miteinander verbunden.

Die Achsschenkelanordnungen 27 bestehen je aus einem Achsschenkellager 30, worin ein Achsschenkelbolzen 31 gelagert ist; an dessen Enden ist jeweils eine Vorderradgabel 32 befestigt. Diese Vorderradgabeln 32 dienen zur Lagerung der

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Vorderräder 33 auf Radachsen 34 in der üblichen Weise.

Am unteren Ende der Rahmenverlängerungsrohre 23 ist eine Lagerbuchse 35 befestigt. Sie verläuft ungefähr in der Längsachse des Fahrradrahmens (Fig. 1) und nimmt einen Lagerzapfen 36 auf. Die Enden dieses Lagerzapfens sind an Stützplatten 37

die
und 38 befestigt,^ihrerseits mit der Vorderradanordnung 25 fest verbunden sind. Die Stützplatte 38 ist an den Hinterenden zweier paralleler Streben 39 befestigt, die ihrerseits am Vorderachsrohr 26 befestigt sind und von diesem nach hinten weisen. Das bedeutet, daß der ganze Rahmen und das Hinterrad des Fahrzeugs relativ zu der Vorderradanordnung 25 um den in Längsrichtung verlaufenden Lagerzapfen 36 seitlich beiderseits schwenkbar sind.

Aus Fig. 1 geht auch hervor, daß der Lagerzapfen 36 ebenso wie die Lagerbuchse 35 gegen die Horizontale geneigt sind, so daß eine Verlängerung der Achse 40 dieses Lagerzapfens ungefähr die Berührungsstelle des Hinterrades 19 mit der Straßenoberfläche schneidet. Dadurch wird die Handhabung des Dreirades erleichtert.

An der Rückseite der Stützplatte 38 ist ein Lenkstangenlager befestigt, worin sich ein vertikal verlaufender Lagerzapfen 42 drehen kann. Das obere Ende des Lagerzapfens 42 ist über ein Universalgelenk 43 mit einer Verlängerung 44 der Lenkstange

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verbunden. Die Verbindung des Lagerzapfens 42 mit den Vorderrädern ist wie bei einer Kraftfahrzeuglenkung ausgebildet.

Zwei Lenker 45 sind an dem Lagerzapfen 42 befestigt und erstrecken sich beiderseits der Längsachse 46 des Fahrzeugs. Sie sind über Zugstangen 48 mit Armen 47 verbunden, die an den Achsschenkelbolzen 31 befestigt sind. Wenn also die Lenkstange gedreht wird, nimmt sie über den Lagerzapfen 42 und die Glieder 45, 48, 47 die Vorderradgabeln 32 und damit die Vorderräder 33 in der einen oder anderen Richtung mit.

Selbstverständlich könnten auch andere Vorderradlenkungen bekannter Art, z.B. SpurStangenlenkung oder Drehschemellenkung verwendet werden.

Die bisher beschriebene Anordnung erlaubt dan Betrieb des Dreirades ähnlich wie ein Fahrrad derart, daß beim Kurvenfahren der Fahrer sich mit dem Hinterrad in die Kurve legen kann, wobei der Rahmen sich um den Zapfen 36 dreht, der in der Schwenkachse 4O verläuft.

Da es aber nicht immer erwünscht ist, die freie Schwenkbarkeit beizubehalten, sind Mittel vorgesehen, um dieselbe auf Wunsch zu beschränken.

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Gemäß der Ausführungεform nach Fig. 8 und 9 ist ein Gestell 49 vor den Rahmenverlängerungen 23 vorgesehen, das beispielsweise als Gepäckträger ausgebildet ist. Das Gestell 49 besitzt vertikale, an der Vorderachse 26 befestigte Träger 50 und Diagonalstreben 51, die von den Ansatzstellen der Träger 50 zu einer Stelle 52 zusammenlaufen, die den Verlängerungsrohren 23 benachbart ist, so daß die oberen Enden dieser Diagonalstreben 51 zwischen sich einen Raum 53 freilassen, der nachstehend als Verriegelungsschlitz bezeichnet wird.

An den Verlängerungsrohren 23 ist ein Hebel 54 um einen Zapfen schwenkbar gelagert. Er kann aus der im Phantom in Fig. 9 gezeichneten Lage in die in Fig. 8 und 9 ausgezogen gezeichnete Lage verschwenkt werden; in der letzteren greift das vordere Ende 56 des Hebels 54 in den Verriegelungsschlitz 53 zwischen den oberen Enden der Diagonalstreben 51. Dadurch wird der Rahmen des Dreiradfahrzeugs praktisch in vertikaler Lage hinsichtlich der Vorderradanordnung verriegelt, weil das Gestell 49 am Vorderradträger befestigt ist. Wenn dagegen das Ende 56

in
des Hebels 54 nach unten^vdie in Fig. 9 gestrichelt gezeichnete Lage verschwenkt wird, wird der Hauptrahmen des Fahrzeugs freigegeben, so daß das Fahrzeug um die Längsachse schwenkbar ist.

In der Nähe der oberen Enden der Verlängerungsrohre 23 ist ein zweiter Hebel 57 schwenkbar gelagert. Auf beiden Seiten eines oberen Querbalkens 59 zwischen den Vertikalträgern 50 des Gestells 49 sind Anschläge 58 angebracht. Wenn der Hebel 54

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freigegeben ist und der Hebel 57 sich in der in Fig. 9 ausgezeichneten Lage befindet, greift das Ende 6O dieses zweiten Hebels zwischen die Anschläge 58 und begrenzt so das Ausmaß der möglichen Verschwenkung. Dadurch wird das Fahrzeug am Umfallen gehindert und man erhält den gleichen Effekt wie mit Stützrädern an einem Zweirad.

Wenn der Hebel 57 sich in der gestrichelten Lage der Fig. 9 befindet, kann Hebel 54 in die ausgerückte Lage verbracht werden, in welcher die volle Schwenkbarkeit des Rahmens gegeben ist.

Die Kombination der beiden Hebel 54 und 57 ermöglicht es also dem Fahrer, die drei oben beschriebenen Betriebsarten schnell und einfach zu wählen.

Ein anderes Ausführungsbeispiel einer solchen Einstellvorrichtung ist in Fig. 5-7 dargestellt. Auch hier ist ein Gestell 49 mit vertikalen Trägern 50 an der Vorderachse 26 befestigt. Der Querbalken 59 verbindet die oberen Enden der vertikalen Träger 50.

Zwei verhältnismäßig kurze Diagonalstreben 6^feind an den äußeren Abschnitten des Querbalkens 59 befestigt und laufen nach oben zu einer Spitze 62 zusammen, worin an der Unterseite ein Verriegelungsschlitz 63 ähnlich dem oben beschriebenen Verriegelungsschlitz 53 ausgebildet ist. Von den Diagonalstreben 61 weisen

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ferner zwei Anschläge 64 nach innen und enden in einem gewissen Abstand voneinander.

Ein Hebel 65 ist auf einem Zapfen 66 gelagert, der seinerseits an einer Platte 67 befestigt ist, die sich zwischen dem vorderen Rahmenrohr 14 und den oberen Enden der Verlangerungsrohre 23 erstreckt. Das vordere Ende 68dieses Hebels ragt zwischen den Verlängerungsrohren 23 nach vorn und ist zwischen zwei paiallelen Platten 69 geführt, die von den Rohren 23 nach innen ragen. Der Zwischenraum zwischen diesen Platten reicht aus, um dem Ende des Hebels 65 eine freie vertikale Verschiebbarkeit zu gewährleisten. Eine Feder 70, die sich zwischen dem Hebel und einer Verankerungsstelle 71 an einem der Rohre 23 erstreckt, sucht das vordere Ende des Hebels 68 nach oben zu drücken. Eine Nase 73 des Hebels 65 kann in eine von drei Rasten 74 in einer an der Platte 67 befestigten Rastenplatte 72 eingreifen.

Der Hebel 65 ist an der Stelle 66 ziemlich lose gelagert, so daß er nicht nur in Richtung des Doppelpfeiles 75 verschwenkt, sondern auch etwas nach rechts oder links bewegt werden kann, um die Nase 73 in oder außer Eingriff mit den Rasten 74 zu bringen.

In der ausgezogen gezeichneten Stellung der Fig. 6 steht das Ende 68 des Hebels 65 in Eingriff mit dem Verriegelungsschlitz 63, so daß eine Relativbewegung zwischen dem Fahrzeugrahmen 10 und der Vorderradanordnung gesperrt wird und der Fahrzeugrahmen

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in der Vertikalstellung verbleibt, so daß das Fahrzeug nicht um die Längsachse schwenkbar ist.

Wenn der Hebel 65 nach oben zu der oberen Rahmenstange 11 verschoben wird, gelangt die Nase 73 in die zweite Raste 74, wodurch das Ende 68 aus dem Schlitz 63 austritt und zwischen die Anschläge 64 gelangt. Dadurch erhält das Fahrzeug eine beschränkte Schwenkbarkeit um die Längsachse, kann aber nicht völlig umfallen.

Bei weiterer Verschwenkung des Hebels 65 in Richtung zu dem Rahmenrohr 11 gelangt die Nase 73 in die unterste Raste 74, so daß das Ende 68 von den Anschlägen 61 freikommt. Das Fahrzeug ist dann frei um seine Längsachse schwenkbar und kann sich nach Bedarf in die Kurve legen.

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Claims

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David Wm. Smith in Calgary, Alberta / Kanada

Patentansprüche

Dreiradfahrzeug mit Hinterradantrieb und zwei mittels einer an einem vorderen Rahmenrohr geführten Lenkstange lenkbaren Vorderrädern, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderräder (33) an einem Querträger (26, 28) angelenkt sind, der seinerseits um eine längsverlaufende Achse (4o) schwenkbar mit einer nach unten weisenden Verlängerung (22) des vorderen Rahmenrohres (14) verbunden ist.
2. Dreiradfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerung (22) des vorderen Rahmenrohres an ihrem unteren Ende eine Lagerhülse (35) aufweist, in der ein an dem Querträger (26, 28) befestigter Lagerzapfen (36) gelagert ist.
3. Dreiradfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderräder (33) in Gabeln (32) gelagert

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sind, die ihrerseits über Achsschenkellager (30, 31) mit dem Querträger (26, 28) in Verbindung stehen.
4. Dreiradfahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verlängerung (44) der Lenkstange des Fahrzeugs über ein Universalgelenk (43) mit einem am Querträger (26, 28) gelagerten Lagerzapfen (42) in Verbindung steht, der über gelenkig verbundene Stangen (45, 48, 47) mit den Vorderradgabeln (32) verbunden ist.
5. Dreiradfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (54, 57; 67) zum Einstellen der gegenseitigen Beziehung zwischen dem Fahrzeugrahmen und der Vorderradanordnung auf eine feste Verbindung, eine freie Schwenkbarkeit oder eine beschränkte Schwenkbarkeit.
6. Dreiradfahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung aus einem von dem Querträger (26, 28) nach oben ragenden Gestell (50, 59) und einem am Fahrzeugrahmen gelagerten Hebel (65) besteht, der in der Sperrstellung in Eingriff mit dem Gestell (5O, 59) ist und dieses am seitlichen Ausweichen hindert, in der Zwischenstellung in Eingriff mit seitlichen Anschlägen (64) des Gestells gelangen kann, so daß eine beschränkte Schwenkbarkeit des Gestells gegenüber dem Rahmen ermöglicht wird,

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und in einer Freigabestellung völlig von dem Gestell freikommt, so daß die freie Schwenkbarkeit des Rahmens gegenüber dem Gestell und damit dem Querträger gegeben ist.
7. Dreiradfahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Querträger (26, 28) ein nach oben weisendes Gestell (5O, 59) befestigt ist, daß ein erster Hebel (54) an der Rahmenverlängerung (22) gelagert ist und in einer Feststellstellung einen Teil (52) des Gestells ergreift, in einer Freigabestellung jedoch die freie Schwenkbarkeit desselben ermöglicht, sowie daß ein zweiter Hebel (57), der oberhalb des ersten Hebels an der Rahmenverlängerung (22) gelagert ist, mit Anschlägen (58) an dem Gestell (50, 59) derart zusammenwirkt, daß er sich in einer Mittelstellung gegen die beiden Anschläge legen kann, in den beiden anderen Stellungen jedoch von denselben freikommt, wobei der erste Hebel (54) in der Mittelstellung des zweiten Hebels außer Eingriff mit dem Gestell ist.

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