WO2017079776A1 - Achsschenkellenkung mit elastischem element - Google Patents

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WO2017079776A1
WO2017079776A1 PCT/AT2016/060107 AT2016060107W WO2017079776A1 WO 2017079776 A1 WO2017079776 A1 WO 2017079776A1 AT 2016060107 W AT2016060107 W AT 2016060107W WO 2017079776 A1 WO2017079776 A1 WO 2017079776A1
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WO
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lever
spring
steering
wheel
receiving point
Prior art date
Application number
PCT/AT2016/060107
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English (en)
French (fr)
Inventor
Robert Kirchschlager
Wolfgang Berndorfer
Original Assignee
Scoot & Ride Gmbh
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Publication date
Application filed by Scoot & Ride Gmbh filed Critical Scoot & Ride Gmbh
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    • B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
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    • B62K21/10—Mechanisms for restoring steering device to straight-ahead position
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    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
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    • A63C17/011—Skateboards with steering mechanisms
    • A63C17/013—Skateboards with steering mechanisms with parallelograms, follow up wheels or direct steering action

Definitions

  • the invention disclosed herein relates to a steering system for a scooter comprising at least one lever element rotatably mounted about a lever element fulcrum with a lever, and at least one wheel adjustable relative to a frame of the scooter wheel, which wheel is mounted on the lever element by a wheel axle, and an elastic element, which elastic member is in direct engagement with a frame receiving point and lever receiving point at a curve position of the wheel and experiences a deformation caused by the rotation of the lever member.
  • CN2581304 utilizes a torsion spring mounted at a pivot point which provides a spring action between a lever and a support member connected to the tread.
  • the spring action is not adjustable by positioning the retaining element.
  • the torsion spring is designated by the reference numeral 3, the levers by the reference numeral 27 and the holding element by the reference numeral 1.
  • the holding element is - as can be seen with reference to Figure 2, Figure 3, Figure 5 and Figure 7 - rigidly connected to the footboard.
  • CN2581304 contains no indication of an adjustability of the spring action.
  • DE10036963A1 does not include lever members coupled by a tie rod.
  • DE10036963A1 comprises a rigid axle at the end of which the wheels are rotatably mounted.
  • the spring shown in DE10036963A1 is adjustable.
  • the spring is coupled to the tie rod.
  • the tie rod undergoes a lateral movement and a movement perpendicular to the lateral movement at a position of the wheel in a curve position.
  • This movement of the tie rod is unfavorable in terms of coupling with a spiral spring extending transversely to the tie rod, since-with reference to FIG. 1 of DE10057653-a relative movement takes place between the spiral spring and the tie rod.
  • the elastic element is not in direct engagement with the lever element, but is articulated on the tie rod.
  • the spring restoring force in DE10057653 determined by changing lever lengths, so that according to Figure 9, the steering force is independent of the deflection to the right or left constant.
  • CN203439207 does not disclose steering in which an elastic member is engaged with the steering knuckle but with the tie rod.
  • the elastic element of the steering engages the tie rod.
  • the steering disclosed in DE202008018074 is not a lever steering.
  • CN104787179 discloses a steering with an elastic element which is articulated only on the steering knuckles, thus not at a frame receiving point.
  • the elastic element is a spiral spring and thus no bending spring.
  • CN204452709 discloses a steering system without a defined length of the lever between the lever element fulcrum and the lever receiving point. As can be clearly seen in FIG. 3 of CN204452709, the elastic element is only inserted into a recess of the lever element, so that no lever length is defined.
  • the spring used in the steering disclosed in US20140042717 acts by twisting (Torrsion).
  • the vehicle disclosed in US20140042717 does not include lever steering.
  • a levered steering offers more security, as when turning the user's body must be moved to one side of the scooter to steer the scooter in the belonging to the side direction. It thus affects the physical strength of the user in the direction of travel.
  • cornering the inner wheel and the outer wheel describe different curve radii.
  • the invention disclosed below is based on the use of a lever steering for a scooter. It sets itself the task to combine the advantages of a lever steering - especially in terms of driving characteristics - with the advantageous spring action of an elastic element.
  • the invention also sets itself the task of offering a steering system with definable properties for a scooter. According to the invention, this task is achieved in that the lever receiving point is spaced by a defined lever length of the lever from the respective fulcrum.
  • the term "engaged" means that the elastic element can contact the frame receiving point and / or the lever receiving point when the wheel is in a straight position and contacts this or these at a defined curve position of the wheel in that the elastic element does not yet contact the frame receiving point and / or the lever receiving point in the case of a first cam position and only contacts this or these in the case of a second cam position.
  • the rotatably mounted lever element is moved in a rotation against the support, wherein the elastic element in response to the engagement undergoes a deformation due to a bending load and / or a tensile load and / or pressure load.
  • the skilled person is certainly able to arrange the lever element, the lever element pivot point as a support point of the lever element on the frame, the lever receiving point and frame receiving point, thereby defining a lever length defined by the distance between the lever receiving point and the lever pivot point, and the elastic element undergoes the desired deformation.
  • the outer and inner wheels describe different radii when cornering. Consequently, learn the lever elements at a curve position of the wheels and a different rotational position. Since the elastic elements are coupled directly to the lever elements, in particular to the levers, the elastic elements experience a different deformation at a different position of the lever elements. In a curve position of a lever steering, the inside curve lever element undergoes a magnitude greater rotation than the outside lever element, since the inner wheel undergoes a stronger cam position than the outside wheel. As stated above, provides a lever steering the advantage that the user of the scooter can lean on that side, in which side the steering direction is directed.
  • the restoring force on the inside of the curve is greater due to the elastic element. The user just needs this restoring force on the inside of the bend, on which side he leaned to steer to get from cornering in a straight ahead.
  • the elastic element may be formed integrally with a lever.
  • the elastic element may be undeformed in a straight position of the wheels or loaded with a bias.
  • the elastic member may have a bias in a straight position of the wheels with a main direction of tension in one direction and have a deformation with a main direction of tension in an opposite direction at a curve position of the wheels.
  • the elastic element can also be a bending spring, for example, which bending spring is in engagement with the lever and the frame, so that when the cam is in a curve, the bending spring experiences a deformation.
  • the spiral spring may have a bias in a straight position of the wheels.
  • the spiral spring may be coupled to the lever at the lever receiving point and / or to the frame at the frame receiving point by a mechanical connection, wherein the valence of the mechanical connection - according to common teaching - has an influence on the deformation of the spiral spring.
  • the mechanical connection between the spiral spring and the lever or frame is such that the bending spring is engaged with the lever and / or frame by this mechanical connection.
  • the spiral spring and the lever are engaged in a lever receiving point.
  • the lever receiving point can be adjusted relative to the bending spring for adjusting the effective spring length, thus adjusting the spring force.
  • a shorter set effective spring length causes a higher spring force, which acts in or against rotation of the lever member.
  • the lever pick-up point can be seen as a mechanical support.
  • the effective spring length can be set, for example by blocking a degree of freedom such as locking a rotational movement of the elastic element in the lever receiving point.
  • the lever receiving point may, for example, be formed as a projection, which projection contacts the elastic element upon engagement with the lever element.
  • An adjustability the lever receiving point can be achieved in that this projection is designed to be adjustable relative to fulcrum.
  • the adjustability of the spring action has the advantage that the steering behavior is adaptable to the weight of the user and / or the skill and / or skill of the user.
  • the spiral spring and the frame may be engaged in a frame receiving point.
  • the frame receiving point may be adjustable relative to the bending spring for adjusting the effective spring length, thus adjusting the spring force.
  • the frame receiving point can be made similar to the lever receiving point.
  • the invention disclosed herein also relates to a steering system for a scooter comprising at least one wheel adjustable relative to a frame of the scooter, a first lever member rotatably mounted about a first lever member pivot point with a first lever, a second lever member rotatably mounted about a second lever member pivot point with a second lever wherein a spiral spring is engaged in a rotation of the first lever element and / or the second lever element with the second lever element and with the second lever element, so that when a curve position of the wheel, the bending spring undergoes a deformation.
  • the bending spring may be formed, for example, as a flat beam element, which undergoes a bend in a main deformation.
  • a bending spring has in comparison to other springs according to the prior art has the advantage that the installation or the change of this can be done very easily and can be performed by a layman.
  • the spiral spring can also generate a restoring force depending on the steering position.
  • the bending spring can - in analogy to the above - is coupled to the first lever element and the second lever element.
  • the spiral spring and the lever element are in a first lever receiving point or in a second lever receiving point in engagement.
  • at least one lever receiving point can be adjustable relative to the bending spring for determining the effective spring length.
  • the spiral spring may be coupled to the frame at a frame receiving point.
  • the frame receiving point may be adjustable relative to the bending spring for adjusting the effective spring length.
  • the steering may include a tie rod of the prior art. A tie rod engages or couples the levers such that movement of the first lever member is transmitted to the second lever member.
  • a bending spring extending between the first lever and the second lever and engaging or engaging therewith may act as a tie rod.
  • Figures 1 to 14 show embodiment of the steering system according to the invention, wherein the figures 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, the steering in a straight position of the wheels and the figures 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14th shows the steering at a curve position of the wheels.
  • the figures serve exclusively to clarify the subject matter of the invention disclosed herein and in no way limit the subject matter of the invention.
  • Figure 1 and Figure 2 show a first embodiment of the steering system according to the invention, wherein Figure 1 shows the wheels in a straight position and Figure 2, the wheels in a curve position.
  • the steering system according to the invention finds application in a scooter in the application example shown in Figure 1 and Figure 2.
  • Figure 1 and Figure 2 show a bottom view of the scooter and installed on the scooter steering.
  • the steering system comprises a first lever element 6 rotatably mounted on the frame 1 about a first lever element pivot point 4 with a first lever 8 and a second lever element 7 rotatably mounted on the frame 1 by a second lever element pivot point 5 with second first lever 9.
  • the lever pivots 4, 5 are to frame 1 immovable.
  • first lever 8 There are further rotatably mounted on the first lever 8, a first wheel 2 by means of a first wheel axle 10 and the second lever 9, a second wheel 3 by means of a second wheel axle 11.
  • the steering shown in Figure 1 and Figure 2 comprises a bending spring 12 having a first bending spring portion 13 and a second bending spring portion 14.
  • the first bending spring portion 13 is connected to the first lever 8 and via a first frame receiving point 16 by a coupling in engagement; the second bending spring portion 14 is engaged with the second lever 9 and via a second frame receiving point 17 by a coupling.
  • the spiral spring sections 13, 14 are in particular rotatably and displaceably coupled to the respective levers 8, 9.
  • the rotatable and slidable coupling is produced by a sliding rotary joint 15 producing the first lever receiving point 26 and the second lever receiving point 27.
  • the first lever receiving point 26 is thus by the defined first lever length hl from the first Lever element pivot point 4 and the second lever receiving point 27 by the defined second lever length h2 spaced from the second lever element pivot point 5.
  • the lever lengths h1, h2 change at a curve position of the steering, as can be seen by a comparison of Figure 1 and Figure 2.
  • the spiral spring sections 13, 14 and the frame 1 are coupled to the first frame receiving point 16 and to the second frame receiving point 17, which frame receiving points 16, 17 by displacement 19 of an adjusting device 18 relative to the bending spring 12 can be adjusted.
  • the frame receiving points 16, 17 are offended by the respective fulcrums 4, 5.
  • the adjusting device 18 causes a common locations of the frame receiving points 16, 17, which offers a high level of operating comfort.
  • the bending spring sections 13, 14 and thus the frame receiving points 16, 17 are displaced relative to the rotary joint 15, whereby the effective spring lengths II, 12 are changed as an effect of the adjusting device 18.
  • 9 spring force is adjustable.
  • the effective spring length II, 12 is greater than or equal to the length of the lever 8, 9.
  • the lever receiving points 26, 27 are not adjustable in the embodiment shown in Figure 1 and Figure 2.
  • a displacement 19 of the adjusting device 18 until engagement with the lever elements has the other
  • FIG. 3 and Figure 4 again relate to the application for a scooter.
  • Figure 3 and Figure 4 show a view of the scooter together with the invention steering from below.
  • the steering system shown in Figure 3 and Figure 4 substantially corresponds to the steering shown in Figure 1 and Figure 2, wherein the following differences are shown.
  • the spring sections 13, 14 are coupled by means of a plug connection 20 with the levers 8, 9.
  • the connector 20 is - in contrast to the rotary joint 15 in Figure 1 and Figure 2 - a rigid connection 24, which rigid connection 24, the lever points 26, 27 forms.
  • the spiral spring portions 13, 14 are deformed by the connector 20 by a bending moment force M and by a deflection F.
  • the first spiral spring portion 13 and the second spiral spring portion 14 are formed integrally. Upon bending of one of the spiral spring sections 13, 14 experiences - following the usual teaching - a bend.
  • Figure 5 and Figure 6 show a third embodiment of the steering system according to the invention in straight position or inclined position of the wheels.
  • FIG. 7 and FIG. 8 show a fourth embodiment of the steering according to the invention in the straight position or in the inclined position of the wheels, the fourth embodiment having similarities to the embodiments described above.
  • Figure 7 and Figure 8 show here the scooter together with the steering system according to the invention in a view from below.
  • the steering comprises a first lever element 6, which is rotatably mounted on the frame 1 about a first lever element pivot point 4, with a first lever 8 and a second lever element 7, which is rotatably mounted on the frame 1 about a second lever element pivot point, with a second lever 9.
  • a first wheel 2 and a second wheel 3 are mounted on the respective lever elements by means of a first wheel axle 10 or by means of a second wheel axle 11.
  • the wheels 1, 2 are adjustable relative to the frame 1 of the scooter to change the direction of travel of the scooters.
  • the steering further comprises a bending spring 12, which bending spring 12 with the first lever member 6 and the second lever member 7 is engaged.
  • the spiral spring 12 contacted in a straight position of the wheels 2, 3, the lever elements 6.7.
  • the second lever 9 Upon rotation of the second lever element 7 about the second fulcrum 5, the second lever 9 is moved relative to the bending spring 12. In the case of the rotation of the second lever element 7 to the right shown in FIG. 8, the second lever 9 is moved against the bending spring 12 so that the bending spring 12 undergoes a deformation as a result of the movement of the second edge 23. During this rotation of the second lever 9 to the right, the bending spring 12 and the second lever 9 is in no engagement.
  • the deformation of the spiral spring 12 according to the movement of the second edge 23 shown in Figure 8 - following the usual teaching - in the main a deformation, in particular a bend of the second bending spring portion 14.
  • the second edge 23 acts as a rotary joint 15.
  • the bending spring 12 is only loaded in the second Beige spring section 14 by a force F.
  • the force F is connected to the rotation of the second lever element 7.
  • edges 22, 23 thus form the lever receiving points 26, 27.
  • a relative movement between the edges 22, 23 and the bending spring sections 13, 14 and a change in the effective spring length II, 12 caused thereby have no appreciable influence on the necessary steering force F.
  • Such a relative movement would be too small in terms of magnitude.
  • this lever Since in mechanical view the effect of the spiral spring 12 on the lever elements 6, 7 by the dashed registered lever, which extends between the fulcrums 4, 5 and the edges 22, 23 is determined, this lever also forms the respective lever 8, 9th ,
  • the bending spring 12 is non-rotatably connected to the frame 1 by a first frame receiving point 16 and by a second wheel receiving point 13.
  • the steering further comprises a tie rod 21 according to the prior art, which couples the first lever member 6 and the second lever member 7 with each other.
  • Figure 9 and Figure 10 show a fifth embodiment of the invention steering with a scooter with a straight position or a curve position of the wheels 2, 3.
  • the steering comprises two relative to a frame 1 of the scooter adjustable wheels 2, 3 and a first to a first lever pivot point 4 rotatably mounted on the frame 1 first lever member 6 with a first lever 8 and a second about a second lever element pivot 5 rotatably mounted on the frame 1 second lever member 7 with a second lever.
  • the levers 8, 9 are coupled to a bending spring 12 connecting the levers 8, 9.
  • the flexure of the spiral spring 12 with the first lever 8 and the second lever 9 is effected by a rigid connection 24.
  • the rigid connection 24 takes place in the embodiment shown in Figure 9 and Figure 10 such that the voltage applied to a side edge of the first lever element 6 Biegefeder 12 is fixed by a bolt on the first lever member 6.
  • the connection between the spiral spring 12 and the second lever element 7 is carried out analogously.
  • the beige stiff connections 24 thus form the lever receiving points 26, 27 from.
  • the action of the bending spring 12 on the movement of the lever elements 6, 7 is determined by the between the respective fulcrum 4, 5 and the rigid connection 24 extending, registered by a dashed line lever.
  • This lever is considered as levers 8, 9.
  • the steering further comprises an approximately disposed in the middle of the bending spring actuator 18, which prevents deformation of the bending spring 12 in the direction of the adjusting device 18.
  • the deformation, in particular the bending line of the bending spring 12 is limited by the adjusting device 18.
  • the bending spring 12 can move away from the actuator 18 or deform and
  • the adjusting device 18 divides the spiral spring 12 into a first spiral spring section 13 and a second spiral spring section 14.
  • the first spiral spring section 13 has an effect on the first wheel 2
  • the second slip spring section 13 has an effect on the main action, following the usual teaching the second wheel 3.
  • the steering further comprises a connecting rod connecting the lever elements 6, 7, as it is known in the prior art.
  • Figure 11 and Figure 12 show a sixth embodiment, which is similar to the fifth embodiment.
  • the steering according to the invention comprises two adjusting devices 18, 18 ', which can be displaced parallel to the undeformed spiral spring 12. By moving the adjusting devices 18, 18 ', the effective spring length II, 12 and thus the spring action is changed.
  • FIG. 13 and FIG. 14 show a seventh embodiment of the steering system according to the invention, which steering, unlike the embodiments described above, does not include a track rod 21.
  • the bending spring 12 takes over the effect of the tie rod 21, namely the coupling of the movement of the first lever member 6 and the second lever member 7.
  • the skilled adjusts an adjuster 18 adjacent to the center of the spiral spring 12.
  • the adjusting device 18 prevents the spiral spring 12 "turns through” upon rotation of the second lever element 7 - as shown in Figure 14, ie that the movement of the second lever member 7 is passed only to the bending spring 12 and not to the first lever member 7.
  • the person skilled in the art chooses to operate the bending spring 12 as a tie rod 21 an extension length of the adjusting device 18 parallel to the bending spring 12 as a function of the effective spring lengths to be achieved II, 12.
  • the maximum effective spring lengths II, 12 by the stiffness of the spring stiffness the bending spring 12 is specified.
  • FIG 15 and Figure 16 show an eighth embodiment of the steering system according to the invention for a scooter.
  • the pivotal about the fulcrums 4, 5 mounted lever elements 6, 7 are coupled by a tie rod 21. It also extends a spiral spring 12 between the lever members 6, 7, wherein between the fulcrums 4, 5 and the lever receiving points 26, 27, the levers 8, 9 extend as mechanical levers.
  • the bending spring 12 is spaced from the tie rod 21 by the distance D, so that in a curve position of the wheels 2, 3, the bending spring 12 undergoes a deformation.
  • the deformation of the spiral spring 12 is due to the different size rotation of the first lever member 6 and the second lever member 7.
  • the deformation of the spiral spring 12 is dependent on the distance D.
  • the lever receiving points 26, 27 are executed in the embodiment shown in Figure 15 and Figure 16 as beigeesteife compounds 24.
  • the rigid connection 24 comprises a hole (not shown) provided in the respective lever element 6, 7, into which hole the bending spring 12 is introduced.
  • the lever elements 6, 7 may have a plurality of spaced holes include, so that the distance D by the choice of holes and thus the extent of deformation of the bending spring 12 is adjustable.
  • FIG. 17 and FIG. 18 show a ninth embodiment of the steering system according to the invention for a scooter.
  • the steering comprises lever elements 6, 7 rotatably mounted about a lever element fulcrum 4, 5, each with a lever 8, 9 and adjustable wheels 2, 3 relative to the frame 1 of the scooter.
  • the wheels 2, 3 are on the lever element 6, 7 through the respective wheel axle 10, 11 stored.
  • the lever elements 6, 7 comprise elastic elements.
  • the levers 8, 9 are designed as such elastic elements, which are levers 8, 9 as elastic elements with an associated frame receiving point 16, 17 at a curve position of the wheel 2, 3 in engagement.
  • the levers 8, 9 designed as elastic elements undergo an elastic deformation. This elastic deformation or the resulting resistance counteracts the steering movement.
  • FIG. 19 and FIG. 20 show a tenth embodiment of the steering system according to the invention for a scooter.
  • the steering comprises - just like the eighth embodiment - about a lever element pivot point 4, 5 rotatably mounted lever elements 6, 7, each with a lever 8, 9 and relative to the frame 1 of the scooter adjustable wheels 2, 3.
  • the wheels 2, 3 are on the lever element 6, 7 supported by the respective wheel axle 10, 11.
  • the levers 8, 9 are in a curve position of the wheel 2, 3 are associated with an associated frame receiving point 16, 17 in engagement.
  • the frame support points 16, 17 are formed as elastic elements.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Axle Suspensions And Sidecars For Cycles (AREA)
  • Steering Devices For Bicycles And Motorcycles (AREA)

Abstract

Lenkung für einen Tretroller umfassend: - zumindest ein um einen Hebelelementdrehpunkt (4, 5) drehbar gelagertes Hebelelement (6, 7) mit einem Hebel (8, 9), und - zumindest ein relativ zu einem Rahmen (1) des Tretrollers stellbares Rad (2, 3), welches Rad (2, 3) am Hebelelement (6, 7) durch eine Radachse gelagert (10, 11) ist, - ein elastisches Element, welches elastisches Element mit einem Rahmenaufnahmepunkt (16, 17) und Hebelaufnahmepunkt (26, 27) bei einer Kurvenstellung des Rades (2, 3) in einem direkten Eingriff steht und eine durch die Drehung des Hebelelementes (6, 7) hervorgerufene Deformation erfährt, wobei der Hebelaufnahmepunkt (26, 27) um eine definierte Hebellänge (h1, h2) des Hebels (8, 9) vom jeweiligen Hebeldrehpunkt (4, 5) beabstandet ist.

Description

Achsschenkellenkung mit elastischem Element
Die hier offenbarte Erfindung betrifft eine Lenkung für einen Tretroller umfassend zumindest ein um einen Hebelelementdrehpunkt drehbar gelagertes Hebelelement mit einem Hebel, und zumindest ein relativ zu einem Rahmen des Tretrollers stellbares Rad, welches Rad am Hebelelement durch eine Radachse gelagert ist, und ein elastisches Element, welches elastisches Element mit einem Rahmenaufnahmepunkt und Hebelaufnahmepunkt bei einer Kurvenstellung des Rades in einem direkten Eingriff steht und eine durch die Drehung des Hebelelementes hervorgerufene Deformation erfährt.
CN2581304 verwendet eine an einem Drehpunkt gelagerte Drehfeder, welche eine Federwirkung zwischen einem Hebel und einem mit der Trittfläche verbundenen Halteelement. Die Federwirkung ist nicht durch eine Positionierung des Halteelementes verstellbar. In den Figuren von CN2581304 sind die Drehfeder mit dem Bezugszeichen 3, die Hebel mit dem Bezugszeichen 27 und das Halteelement mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnet. Das Halteelement ist - wie anhand von Figur 2, Figur 3, Figur 5 und Figur 7 erkennbar - starr mit dem Trittbrett verbunden. CN2581304 umfasst keinen Hinweis auf eine Verstellbarkeit der Federwirkung.
Die in DE10036963A1 offenbarte Lenkung umfasst keine Hebelelemente, welche durch eine Spurstange gekoppelt sind. DE10036963A1 umfasst eine starre Achse, an deren Ende die Räder drehbar angebracht sind. Die in DE10036963A1 gezeigte Feder ist einstellbar.
Bei der in DE10057653 gezeigten Lenkung ist die Feder mit der Spurstange gekoppelt. Die Spurstange erfährt bei einer Stellung des Rades in eine Kurvenstellung eine seitliche Bewegung und eine Bewegung senkrecht auf die seitliche Bewegung. Diese Bewegung der Spurstange ist hinsichtlich der Koppelung mit einer quer zu Spurstange verlaufenden Biegefeder ungünstig, da - in Bezugnahme auf die Figur 1 von DE10057653 - eine Relativbewegung zwischen der Biegefeder und der Spurstange stattfindet.
Das elastische Element steht in keinem direkten Eingriff mit dem Hebelelement, sondern ist an der Spurstange angelenkt. Die Federrückstellkraft in DE10057653 durch sich verändernde Hebellängen bestimmt, sodass gemäß Figur 9 die Lenkkraft unabhängig von der Auslenkung nach rechts oder links konstant ist.
CN203439207 offenbart keine Lenkung, bei welcher ein elastisches Element mit dem Achsschenkel, sondern mit der Spurstange in Eingriff steht.
Gleiches gilt für die Offenbarung in CN20293781. Das elastische Element der Lenkung greift an der Spurstange an. Die in DE202008018074 offenbarte Lenkung ist keine Hebellenkung.
CN104787179 offenbart eine Lenkung mit einem elastischen Element, das nur an den Achsschenkeln, somit nicht an einem Rahmenaufnahmepunkt angelenkt ist. Das elastische Element ist eine Spiralfeder und somit keine Biegefeder. CN204452709 offenbart eine Lenkung ohne eine definierte Länge des Hebels zwischen dem Hebelelementdrehpunkt und dem Hebelaufnahmepunkt. Wie in Figur 3 von CN204452709 sehr gut erkennbar ist, ist das elastische Element lediglich in eine Ausnehmung des Hebelelementes eingelegt, sodass keine Hebellänge definiert ist.
Die bei der in US20140042717 offenbarten Lenkung verwendete Feder wirkt durch Verdrehen (Torrsion). Das in US20140042717 offenbarte Fahrzeug umfasst keine Hebellenkung.
DE20008604, DE20103486, DE20103488, US2330147, US5330214, US6286843, US6299186, US6341790, US8696000, US20110101633, US20020167144 und WO201207595 offenbaren keine Hebellenkung.
Der in Figur 2 von US6382646 offenbarte Stand der Technik zu US6382646 zeigt eine Lenkung umfassend eine an einer Spurstange angreifende Spiralfeder. Die als elastische Spiralfeder ist nicht mit den Hebeln verbunden ist. Im Unterschied zu der im Folgenden beschriebenen Erfindung wird die Deformationsrichtung durch die Deformation der Spiralfeder durch die inm Wesentlichen lineare Bewegung der Spurstange und nicht durch die Drehung der Hebel vorgegeben.
Nach der gängigen Lehre bietet eine Hebellenkung mehr Sicherheit, da beim Einlenken der Körper des Benutzers auf eine Seite des Tretrollers bewegt werden muss, um den Tretroller in die zu der Seite gehörende Richtung zu lenken. Es wirkt somit die Körperkraft des Benutzers in Fahrtrichtung. Beim Kurvenfahren beschreiben das Innenrad und das Außenrad unterschiedliche Kurvenradien.
Die nach dem Stand der Technik bekannten Lenkungen haben den Nachteil, dass die Herstellung dieser Lenkungen mit Feder kostenspiel in der Herstellung und weiters im Gebrauch fehleranfällig sind.
Die im Folgenden offenbarte Erfindung basiert auf der Verwendung einer Hebellenkung für einen Tretroller. Sie stellt sich die Aufgabe, die Vorteile einer Hebellenkung - vor allem hinsichtlich der Fahreigenschaften - mit der vorteilhaften Federwirkung eines elastischen Elementes zu kombinieren. Die Erfindung stellt sich weiters die Aufgabe, eine Lenkung mit definierbaren Eigenschaften für einen Tretroller anzubieten. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabenstellung dadurch erreicht, dass der Hebelaufnahmepunkt um eine definierte Hebellänge des Hebels vom jeweiligen Hebeldrehpunkt beabstandet ist.
Unter dem Begriff„in Eingriff stehen" wird im Rahmen der Offenbarung dieser Erfindung verstanden, dass das elastische Element bei einer Geradestellung des Rades den Rahmenaufnahmepunkt und/oder den Hebelaufnahmepunkt kontaktieren kann und bei einer definierten Kurvenstellung des Rades diesen beziehungsweise diese kontaktiert. Letzteres kann einschließen, dass das elastische Element bei einer ersten Kurvenstellung den Rahmenaufnahmepunkt und/oder den Hebelaufnahmepunkt noch nicht kontaktiert und erst bei einer zweiten Kurvenstellung diesen beziehungsweise diese kontaktiert. Der Rahmenaufnahmepunkt ist am Rahmen des Tretrollers vorgesehen ist.
Das drehbar gelagerte Hebelelement wird bei einer Drehung gegen das Auflager bewegt, wobei das elastische Element in Abhängigkeit von der Ineingriffbringung eine Deformation zufolge einer Biegebelastung und/oder einer Zugbelastung und/oder Druckbelastung erfährt. Der Fachmann ist sicherlich in der Lage das Hebelelement, den Hebelelementdrehpunkt als Auflagerpunkt des Hebelelementes am Rahmen, den Hebelaufnahmepunkt und Rahmenaufnahmepunkt so anzuordnen, dass hierdurch eine durch den Abstand zwischen Hebelaufnahmepunkt und Hebelelementdrehpunkt definierte Hebellänge definiert wird und das elastische Element die gewünschte Verformung erfährt.
Da die Drehung der Hebel direkt die Deformation des elastischen Elementes vorgibt, wird das elastische Element in Abhängigkeit der Drehung des Hebelelementes deformiert. Je größer die Drehung des Hebelelementes desto größer ist die Deformation des elastischen Elementes und desto größer ist die durch die Deformation des elastischen Elementes hervorgerufene Rückstellkraft. Durch die Definition der Hebellänge ist es möglich, die Rückstellkraft zu dimensionieren.
In der Beschreibungseinleitung ist angeführt, dass als ein Vorteil der Hebellenkung das äußere und das innere Rad unterschiedliche Radien bei einer Kurvenstellung beschreiben. Demzufolge erfahren die Hebelelemente bei einer Kurvenstellung der Räder auch eine unterschiedliche Drehstellung. Da die elastischen Elemente direkt mit den Hebelelementen, im Besonderen mit den Hebeln gekoppelt sind, erfahren die elastischen Elemente bei einer unterschiedlichen Stellung der Hebelelemente eine unterschiedliche Deformation. Bei einer Kurvenstellung einer Hebellenkung erfährt das kurveninnere Hebelelement eine betragsmäßig größere Drehung als das kurvenäußere Hebelelement, da das innere Rad eine stärkere Kurvenstellung erfährt als das kurvenäußere Rad. Wie eingangs ausgeführt, bietet eine Hebellenkung den Vorteil, dass sich der Benutzer des Tretrollers auf jene Seite lehnen kann, in welche Seite auch die Lenkrichtung gerichtet ist. Wegen der höheren Deformation des elastischen Elementes auf der kurveninneren Seite ist auf der kurveninneren Seite die Rückstellkraft durch das elastische Element größer. Der Benutzer benötigt eben diese Rückstellkraft auf der kurveninneren Seite, auf welche Seite er sich zum Lenken lehnt, um von einer Kurvenfahrt in einer Geradeausfahrt zu gelangen.
Das elastische Element kann einteilig mit einem Hebel ausgebildet sein.
Das elastische Element kann bei einer Geradestellung der Räder undeformiert oder mit einer Vorspannung belastet sein. Das elastische Element kann bei einer Geradestellung der Räder eine Vorspannung mit einer Hauptspannungsrichtung in eine Richtung aufweisen und bei einer Kurvenstellung der Räder eine Deformation mit einer Hauptspannungsrichtung in eine entgegengesetzte Richtung aufweisen.
Das elastische Element kann auch beispielsweise eine Biegefeder sein, welche Biegefeder mit dem Hebel und dem Rahmen in Eingriff steht, sodass bei einer Kurvenstellung des Rades die Biegefeder eine Deformation erfährt. Die Biegefeder kann bei einer Geradestellung der Räder eine Vorspannung aufweisen.
Die Biegefeder kann mit dem Hebel am Hebelaufnahmepunkt und/oder mit dem Rahmen am Rahmenaufnahmepunkt durch eine mechanische Verbindung gekoppelt sein, wobei die Wertigkeit der mechanischen Verbindung - nach der gängige Lehre - einen Einfluss auf die Deformation der Biegefeder hat. Vorzugsweise ist die mechanische Verbindung zwischen der Biegefeder und dem Hebel oder Rahmen derart, dass durch diese mechanische Verbindung die Biegefeder mit dem Hebel und/oder Rahmen im Eingriff steht.
Die Biegefeder und der Hebel stehen in einem Hebelaufnahmepunkt im Eingriff. Der Hebelaufnahmepunkt kann relativ zur Biegefeder zum Einstellen der wirksamen Federlänge, somit zum Einstellen der Federkraft stellbar ist. Eine kürzer eingestellte wirksame Federlänge bewirkt eine höhere Federkraft, welche auf in oder entgegen einer Drehung des Hebelelementes wirkt.
Der Hebelaufnahmepunkt ist als ein mechanisches Auflager zu sehen. Die wirksame Federlänge kann beispielsweise durch Sperren eines Freiheitsgrades wie beispielsweise Sperren einer Drehbewegung des elastischen Elementes im Hebelaufnahmepunkt gestellt werden.
Der Hebelaufnahmepunkt kann beispielsweise als ein Vorsprung ausgebildet sein, welchen Vorsprung das elastische Element bei Eingriff mit dem Hebelelement kontaktiert. Eine Verstellbarkeit des Hebelaufnahmepunktes kann dadurch erreicht werden, dass dieser Vorsprung relativ zu Hebeldrehpunkt verstellbar ausgeführt ist.
Die Einstellbarkeit der Federwirkung hat den Vorteil, dass das Lenkverhalten an das Gewicht des Benutzers und/oder an dessen Geschicklichkeit und/oder dessen Können anpassbar ist.
Die Biegefeder und der Rahmen können in einem Rahmenaufnahmepunkt im Eingriff stehen. Der Rahmenaufnahmepunkt kann relativ zu der Biegefeder zum Einstellen der wirksamen Federlänge, somit zum Einstellen der Federkraft stellbar sein.
Der Rahmenaufnahmepunkt kann ähnlich zu dem Hebelaufnahmepunkt gestellt werden.
Die hier offenbarte Erfindung betrifft auch eine Lenkung für einen Tretroller umfassend zumindest ein relativ zu einem Rahmen des Tretrollers stellbares Rad, ein um einen ersten Hebelelementdrehpunkt drehbar gelagertes erstes Hebelelement mit einem ersten Hebel, ein um einen zweiten Hebelelementdrehpunkt drehbar gelagertes zweites Hebelelement mit einem zweiten Hebel, wobei eine Biegefeder bei einer Drehung des ersten Hebelelementes und/oder des zweiten Hebelelementes mit dem zweiten Hebelelement und mit dem zweiten Hebelelement im Eingriff steht, sodass bei einer Kurvenstellung des Rades die Biegefeder eine Deformation erfährt.
Die Biegefeder kann beispielsweise als ein flaches Balkenelement ausgebildet sein, welche bei einer Deformation in der Hauptsache eine Biegung erfährt.
Eine Biegefeder weist im Vergleich zu anderen Federn nach dem Stand der Technik den Vorteil auf, dass der Einbau oder auch der Wechsel dieser sehr leicht erfolgen kann und auch durch einen Laien durchführbar ist. Die Biegefeder kann weiters eine Rückstellkraft in Abhängigkeit der Lenkstellung generieren.
Die Biegefeder kann - analog zu obigen Ausführungen - mit dem ersten Hebelelement und dem zweiten Hebelelement gekoppelt ist.
Die Biegefeder und die Hebelelement stehen in einem ersten Hebelaufnahmepunkt beziehungsweise in einem zweiten Hebelaufnahmepunkt im Eingriff. Es kann hierbei zumindest ein Hebelaufnahmepunkt relativ zu der Biegefeder zur Bestimmung der wirksamen Federlänge stellbar sein.
Die Biegefeder kann an einem Rahmenaufnahmepunkt mit dem Rahmen gekoppelt sein.
Der Rahmenaufnahmepunkt kann relativ zu der Biegefeder zum Einstellen der wirksamen Federlänge stellbar sein. Die Lenkung kann eine Spurstange nach dem Stand der Technik umfassen. Eine Spurstange steht mit den Hebeln in Eingriff oder koppelt diese derart, dass die Bewegung des ersten Hebelelementes auf das zweite Hebelelement übertragen wird.
Eine sich zwischen dem ersten Hebel und zweiten Hebel erstreckende und mit diesen in Eingriff stehende oder koppelnde Biegefeder kann als Spurstange wirken.
Die Figuren 1 bis 14 zeigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lenkung, wobei die Figuren 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 die Lenkung bei einer Geradestellung der Räder und die Figuren 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 die Lenkung bei einer Kurvenstellung der Räder zeigt. Die Figuren dienen ausschließlich der Verdeutlichung des Gegenstandes der hier offenbarten Erfindung und wirken keinesfalls einschränkend auf den Gegenstand der Erfindung.
Der Fachmann ist zweifelsfrei in der Lage und wird im Rahmen der Offenbarung der Erfindung dazu explizit aufgefordert, die im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen miteinander oder eine Ausführungsform mit der obigen allgemeinen Beschreibung zu kombinieren.
In den Figuren kennzeichnen die folgenden Bezugszeichen die nachstehenden Elemente der Lenkung.
1 Rahmen
2 erstes Rad
3 zweites Rad
4 erster Hebeldrehpunkt
5 zweite Hebeldrehpunkt
6 erstes Hebelelement
7 zweites Hebelelement
8 erster Hebel
9 zweiter Hebel
10 erste Radachse
11 zweite Radachse
12 Biegefeder
13 erster Biegefederabschnitt
14 zweiter Biegefederabschnitt
15 Drehverbindung
16 erster Rahmenaufnahmepunkt
17 zweiter Rahmenaufnahmepunkt
18, 18' Stellvorrichtung
19 Verschieberichtung 20 Steckverbindung
21 Spurstange
22 erste Kante
23 zweite Kante
24 biegesteife Verbindung
25 frei
26 erster Hebelaufnahmepunkt
27 zweiter Hebelaufnahmepunkt
II wirksame erste Federlänge
12 wirksame zweite Federlänge
hl Hebellänge des ersten Hebelelementes
h2 Hebellänge des zweiten Hebelelementes
Figur 1 und Figur 2 zeigen eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lenkung, wobei Figur 1 die Räder in einer Geradestellung und Figur 2 die Räder in einer Kurvenstellung zeigt. Die erfindungsgemäße Lenkung findet bei dem in Figur 1 und Figur 2 dargestellten Anwendungsbeispiel Anwendung bei einem Tretroller. Figur 1 und Figur 2 zeigen eine Ansicht von unten auf den Tretroller und die am Tretroller installierte Lenkung.
Die erfindungsgemäßen Lenkung umfasst ein um einen ersten Hebelelementdrehpunkt 4 am Rahmen 1 drehbar gelagertes erstes Hebelelement 6 mit einem ersten Hebel 8 sowie ein um einen zweiten Hebelelementdrehpunkt 5 am Rahmen 1 drehbar gelagertes zweites Hebelelement 7 mit zweiten ersten Hebel 9. Die Hebeldrehpunkte 4, 5 sind zum Rahmen 1 unverschieblich.
Es sind weiters am ersten Hebel 8 ein erstes Rad 2 mittels einer ersten Radachse 10 und am zweiten Hebel 9 ein zweite Rad 3 mittels einer zweiten Radachse 11 drehbar gelagert.
Die in Figur 1 und Figur 2 dargestellte Lenkung umfasst eine Biegefeder 12 mit einem ersten Biegefederabschnitt 13 und einem zweiten Biegefederabschnitt 14. Der erste Biegefederabschnitt 13 steht mit dem ersten Hebel 8 und über einen ersten Rahmenaufnahmepunkt 16 durch eine Koppelung im Eingriff; der zweite Biegefederabschnitt 14 steht mit dem zweiten Hebel 9 und über einen zweiten Rahmenaufnahmepunkt 17 durch eine Koppelung im Eingriff.
Die Biegefederabschnitte 13, 14 sind insbesondere mit dem jeweiligen Hebel 8, 9 drehbar und verschiebbar gekoppelt. Bei der in Figur 1 und Figur 2 gezeigten Ausführungsform wird die drehbare und verschiebbare Koppelung durch eine den ersten Hebelaufnahmepunkt 26 und zweiten Hebelaufnahmepunkt 27 herstellende gleitende Drehverbindung 15 hergestellt. Der erste Hebelaufnahmepunkt 26 ist somit um die definierte erste Hebellänge hl vom ersten Hebelelementdrehpunkt 4 und der zweite Hebelaufnahmepunkt 27 um die definierte zweite Hebellänge h2 vom zweiten Hebelelementdrehpunkt 5 beabstandet. Die Hebellängen hl, h2 verändern sich bei einer Kurvenstellung der Lenkung, wie die durch einen Vergleich von Figur 1 und Figur 2 ersichtlich ist. Da die mechanische Wirkung der Biegefeder 12 auf die Hebelelemente 6, 7 durch den Hebel 8, 9 zwischen dem jeweiligen Hebeldrehpunkt 4, 5 und der jeweiligen Drehpunkt 15 vorgegeben wird, sind in Figur 1 und in Figur 2 die effektiven Hebel 8, 9 durch die den Hebel symbolisierende gestrichelte Linie dargestellt. Bei einer Drehung der Hebelelemente 6, 7 um den jeweiligen Hebeldrehpunkt 4, 5 erfährt der jeweilige Biegefederabschnitt 13, 14 eine Deformation. Die Deformation ist in der Hauptsache eine Biegung, welche Biegung der Biegefederabschnitte 13, 14 durch eine Auslenkungskraft F geschaffen wird. Die zur Biegung der Biegefederabschnitte 13, 14 notwendige Auslenkungskraft F steigt wegen der Anordnung der Biegefederabschnitte 13, 14 zu dem jeweiligen Hebel 8,9 mit dem Winkelbetrag der Drehung des Hebels 8, 9 an. Dies ist insbesondere bei der erfindungsgemäßen Verwendung der Lenkung bei einem Tretroller vorteilhaft, da die Auslenkungskraft F je höher ist, desto mehr sich der Benutzer zur Seite lehnt. Die verformte Biegefeder 12 unterstützt die ückbewegung des Benutzers für eine anschließende Geradeausfahrt.
Die Biegefederabschnitte 13, 14 und der Rahmen 1 sind am ersten Rahmenaufnahmepunkt 16 beziehungsweise am zweiten Rahmenaufnahmepunkt 17 gekoppelt, welche Rahmenaufnahmepunkte 16, 17 durch Verschieben 19 einer Stellvorrichtung 18 relativ zu der Biegefeder 12 stellbar sind. Die Rahmenaufnahmepunkte 16, 17 sind von den jeweiligen Hebeldrehpunkten 4, 5 beanstandet. Die Stellvorrichtung 18 bewirkt ein gemeinsames Stellen der Rahmenaufnahmepunkte 16, 17, was einen hohen Bedienungskomfort bietet. Durch das Verschieben 19 der Stellvorrichtung 18 werden die Biegefederabschnitte 13, 14 und somit die Rahmenaufnahmepunkte 16, 17 relativ zu der Drehverbindung 15 verschoben, wodurch als eine Wirkung der Stellvorrichtung 18 die wirksamen Federlängen II, 12 verändert werden. Der Fachmann erkennt, dass durch das Verschieben 19 der Stellvorrichtung 18 somit die entgegen einer Drehung der Hebel 8, 9 wirkende Federkraft einstellbar ist.
Bei der in Figur 1 und Figur 2 gezeigten Ausführungsform ist die wirksame Federlänge II, 12 größer oder gleich der Länge der Hebel 8, 9. Die Hebelaufnahmepunkte 26, 27 sind bei der in Figur 1 und Figur 2 dargestellten Ausführungsform nicht stellbar.
Ein Verschieben 19 der Stellvorrichtung 18 bis zum Eingriff mit den Hebelelementen hat die weitere
Wirkung des Unterbindens einer Drehung der Hebelelemente 6, 7. Die Lenkung ist somit blockiert. Die Hebel 8, 9 sind durch die Spurstange 21 gekoppelt.
Die in Figur 3 und Figur 4 gezeigte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lenkung betrifft wiederum den Anwendungsfall für einen Tretroller. Figur 3 und Figur 4 zeigen eine Ansicht des Tretrollers mitsamt der erfindungsgemäßen Lenkung von unten. Die in Figur 3 und Figur 4 gezeigte Lenkung entspricht im Wesentlichen der in der Figur 1 und Figur 2 gezeigten Lenkung, wobei die folgenden Unterschiede aufgezeigt werden.
Der Federabschnitte 13, 14 sind mittels einer Steckverbindung 20 mit den Hebeln 8, 9 gekoppelt. Die Steckverbindung 20 ist - im Unterschied zu der Drehverbindung 15 in Figur 1 und Figur 2 - eine biegesteife Verbindung 24, welche biegesteife Verbindung 24 die Hebelpunkte 26, 27 ausbildet. Die Biegefederabschnitte 13, 14 werden durch die Steckverbindung 20 durch eine Biegemomentenkraft M und durch eine Auslenkung F deformiert.
Der erste Biegefederabschnitt 13 und der zweite Biegefederabschnitt 14 sind einstückig ausgebildet. Bei einer Biegung eines der Biegefederabschnitte 13, 14 erfährt - der gängigen Lehre folgend - eine Biegung. Figur 5 und Figur 6 zeigen eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lenkung bei Geradestellung beziehungsweise Schrägstellung der Räder.
Ähnlich wie bei der zweiten Ausführungsform sind der erste Biegefederabschnitt 13 und der zweite Biegefederabschnitt 14 einstücktig ausgebildet. Im Unterschied zu der zweiten Ausführungsform sind der Biegefederabschnitte 13, 14 an einem Rahmenaufnahmepunkt 16 gelagert. Figur 7 und Figur 8 zeigen eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lenkung bei Geradestellung beziehungsweise bei Schrägstellung der Räder, wobei die vierte Ausführungsform zu den oben beschriebenen Ausführungsformen Ähnlichkeiten aufweist. Figur 7 und Figur 8 zeigen hier den Tretroller mitsamt der erfindungsgemäßen Lenkung bei einer Ansicht von unten.
Die Lenkung umfasst ein erstes Hebelelement 6, welches um einen ersten Hebelelementdrehpunkt 4 am Rahmen 1 drehbar gelagert ist, mit einem ersten Hebel 8 und ein zweites Hebelelement 7, welches um einen zweiten Hebelelementdrehpunkt am Rahmen 1 drehbar gelagert ist, mit einem zweiten Hebel 9. Es sind an den jeweiligen Hebelelementen ein erstes Rad 2 und ein zweites Rad 3 mittels einer ersten Radachse 10 beziehungsweise mittels einer zweiten Radachse 11 gelagert. Die Räder 1, 2 sind relativ zum Rahmen 1 des Tretrollers zu Änderung der Fortbewegungsrichtung des Tretrollers stellbar. Die Lenkung umfasst weiters eine Biegefeder 12, welche Biegefeder 12 mit dem ersten Hebelelement 6 und dem zweiten Hebelelement 7 im Eingriff steht. Die Biegefeder 12 kontaktiert bei einer Geradestellung der Räder 2, 3 die Hebelelemente 6,7.
Bei einer Drehung des ersten Hebelelementes 6 um den ersten Hebeldrehpunkt 4 wird der erste Hebel 8 relativ zu der Biegefeder 12 bewegt. Bei dieser in Figur 8 dargestellten Drehung des ersten Hebelelementes 6 nach rechts wird der erste Hebel 8 nicht gegen die Biegefeder 12 bewegt, sodass die Biegefeder 12 als Folge der Bewegung der ersten Kante 22 keine Deformation erfährt. Die Biegefeder 12 und der erste Hebel 8 stehen in keinem Eingriff.
Bei einer Drehung des zweiten Hebelelementes 7 um den zweiten Hebeldrehpunkt 5 wird der zweite Hebel 9 relativ zu der Biegefeder 12 bewegt. Bei der in Figur 8 dargestellten Drehung des zweiten Hebelelementes 7 nach rechts wird der zweite Hebel 9 gegen die Biegefeder 12 bewegt, sodass die Biegefeder 12 als Folge der Bewegung der zweiten Kante 23 eine Deformation erfährt. Bei dieser Drehung des zweiten Hebels 9 nach rechts steht die Biegefeder 12 und der zweite Hebel 9 in keinem Eingriff. Die Deformation der Biegefeder 12 zufolge der in Figur 8 dargestellten Bewegung der zweiten Kante 23 ist - der gängigen Lehre folgend - in der Hauptsache eine Deformation, insbesondere eine Biegung des zweiten Biegefederabschnittes 14. Die zweite Kante 23 wirkt als Drehverbindung 15. Die Biegefeder 12 ist nur im zweiten Beigefederabschnitt 14 durch eine Kraft F belastet. Die Kraft F ist mit der Drehung des zweiten Hebelelementes 7 an. Der Fachmann erkennt, dass gleichsam zu der in Figur 8 dargestellten Stellung der Räder 2, 3 nach rechts bei einer Stellung der Räder 2, 3 nach links der erste Hebel 8 eine Deformation der Biegefeder 12, in der Hauptsache eine Biegung des ersten Biegefederabschnittes 13 zufolge einer Bewegung der ersten Kante 22 gegen die Biegefeder 12 bewirken würde.
Die Kanten 22, 23 bilden somit die Hebelaufnahmepunkte 26, 27 aus. Eine Relativbewegung zwischen den Kanten 22, 23 und den Biegefederabschnitten 13, 14 und eine hierdurch hervorgerufene Änderung der wirksamen Federlänge II, 12 haben keinen nennenswerten Einfluss auf die notwendige Lenkkraft F. Eine solche Relativbewegung wäre betragsmäßig zu klein.
Da in mechanischer Sichtweise die Wirkung der Biegefeder 12 auf die Hebelelemente 6, 7 durch die strichliniert eingetragenen Hebel, welcher sich zwischen den Hebeldrehpunkten 4, 5 und den Kanten 22, 23 erstreckt, bestimmt wird, bildet dieser Hebel auch den jeweiligen Hebel 8, 9.
Die Biegefeder 12 ist durch einen ersten Rahmenaufnahmepunkt 16 und durch einen zweiten Radaufnahmepunkt 13 nicht verdrehbar mit dem Rahmen 1 verbunden. Die Lenkung umfasst weiters eine Spurstange 21 nach dem Stand der Technik, welche das erste Hebelelement 6 und das zweite Hebelelement 7 miteinander koppelt.
Figur 9 und Figur 10 zeigen eine fünfte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lenkung mit einem Tretroller mit einer Geradestellung beziehungsweise einer Kurvenstellung der Räder 2, 3. Die Lenkung umfasst zwei relativ zu einem Rahmen 1 des Tretrollers stellbare Räder 2, 3 sowie ein erstes um einen ersten Hebelelementdrehpunkt 4 drehbar am Rahmen 1 gelagertes erstes Hebelelement 6 mit einem ersten Hebel 8 und ein zweites um einen zweiten Hebelelementdrehpunkt 5 drehbar am Rahmen 1 gelagertes zweites Hebelelement 7 mit einem zweiten Hebel 9.
Die Hebel 8, 9 sind mit einer die Hebel 8, 9 verbindende Biegefeder 12 gekoppelt. Die Koppelung der Biegefeder 12 mit dem ersten Hebel 8 und mit dem zweiten Hebel 9 erfolgt durch eine biegesteife Verbindung 24. Die biegesteife Verbindung 24 erfolgt bei der in Figur 9 und Figur 10 gezeigten Ausführungsform derart, dass die an einer Seitenkante des ersten Hebelelementes 6 anliegende Biegefeder 12 durch einen Bolzen an dem ersten Hebelelement 6 befestigt ist. Die Verbindung zwischen der Biegefeder 12 und dem zweiten Hebelelement 7 ist analog ausgeführt. Die beigesteifen Verbindungen 24 bilden somit die Hebelaufnahmepunkte 26, 27 aus.
Die Wirkung der Biegefeder 12 auf die Bewegung der Hebelelemente 6, 7 wird durch den sich zwischen dem jeweiligen Hebeldrehpunkt 4, 5 und der biegesteifen Verbindung 24 erstreckenden, durch eine strichlinierte Linie eingetragenen Hebel bestimmt. Dieser Hebel wird als Hebel 8, 9 angesehen. Die Lenkung umfasst weiters eine in etwa in der Mitte der Biegefeder angeordnete Stellvorrichtung 18, welche eine Deformation der Biegefeder 12 in Richtung der Stellvorrichtung 18 unterbindet. Wie in Figur 10 ersichtlich wird durch die Stellvorrichtung 18 die Deformation, insbesondere die Biegelinie der Biegefeder 12 begrenzt. Es besteht keine mechanische Verbindung zwischen der Stellvorrichtung 18 und der Biegefeder 12. Die Biegefeder 12 kann sich von der Stellvorrichtung 18 weg bewegen oder deformieren und
Die Stellvorrichtung 18 teilt die Biegefeder 12 in einen ersten Biegefederabschnitt 13 und einen zweiten Biegefederabschnitt 14. Der erste Biegefederabschnitt 13 hat - der gängige Lehre folgend - in der Hauptsache eine Wirkung auf das erste Rad 2, der zweite Beigefederabschnitt 13 in der Hauptsache eine Wirkung auf das zweite Rad 3. Die Lenkung umfasst weiters eine die Hebelelemente 6, 7 verbindende Spurstange 21, wie diese nach dem Stand der Technik bekannt ist. Figur 11 und Figur 12 zeigen eine sechste Ausführungsform, welche der fünften Ausführungsform ähnlich ist. Im Unterschied zu der fünften Ausführungsform umfasst die erfindungsgemäße Lenkung zwei Stellvorrichtungen 18, 18', welche parallel zu der undeformierten Biegefeder 12 verschoben werden können. Durch das Verschieben der Stellvorrichtungen 18, 18' wird die wirksame Federlänge II, 12 und somit die Federwirkung geändert.
Figur 13 und Figur 14 zeigen eine siebte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lenkung, welche Lenkung im Unterschied zu den oben beschriebenen Ausführungsformen keine Spurstange 21 umfasst. Die Biegefeder 12 übernimmt hierbei die Wirkung der Spurstange 21, nämlich die Koppelung der Bewegung des ersten Hebelelementes 6 und des zweiten Hebelelementes 7. Zum Erreichen dieser Wirkung ordnet der Fachmann angrenzend zu der Mitte der Biegefeder 12 eine Stellvorrichtung 18 an. Die Stellvorrichtung 18 verhindert, dass die Biegefeder 12 bei einer Drehung des zweiten Hebelelementes 7 - wie in Figur 14 dargestellt -„durchschlägt", d.h. dass die Bewegung des zweiten Hebelelementes 7 nur an die Biegefeder 12 und nicht an das erste Hebelelement 7 weitergegeben wird. Der Fachmann wählt zum Wirken der Biegefeder 12 als eine Spurstange 21 eine Erstreckungslänge der Stellvorrichtung 18 parallel zu der Biegefeder 12 in Abhängigkeit der zu erzielenden wirksamen Federlängen II, 12. Der Fachmann erkennt, dass die maximal wirksamen Federlängen II, 12 durch die Steifigkeit der Federsteifigkeit der Biegefeder 12 vorgegeben ist.
Figur 15 und Figur 16 zeigen eine achte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lenkung für einen Tretroller. Die um die Hebeldrehpunkte 4, 5 drehbar gelagerten Hebelelemente 6, 7 sind durch eine Spurstange 21 gekoppelt. Es erstreckt sich weiters eine Biegefeder 12 zwischen den Hebelelementen 6, 7, wobei zwischen den Hebeldrehpunkten 4, 5 und den Hebelaufnahmepunkten 26, 27 sich die Hebel 8, 9 als mechanische Hebel erstrecken. Die Biegefeder 12 ist von der Spurstange 21 um die Distanz D beabstandet, sodass bei einer Kurvenstellung der Räder 2, 3 die Biegefeder 12 eine Deformation erfährt.
Die Deformation der Biegefeder 12 ist durch die unterschiedlich große Drehung des ersten Hebelelementes 6 und des zweiten Hebelelementes 7 begründet. Die Deformation der Biegefeder 12 ist von der Distanz D abhängig.
Die Hebelaufnahmepunkte 26, 27 sind bei der in Figur 15 und Figur 16 dargestellten Ausführungsform als beigesteife Verbindungen 24 ausgeführt. Die biegesteife Verbindung 24 umfasst ein in dem jeweiligen Hebelelement 6, 7 vorgesehenes Loch (nicht dargestellt), in welches Loch die Biegefeder 12 eingebracht wird. Die Hebelelemente 6, 7 können mehrere, beabstandete Löcher umfassen, sodass die Distanz D durch die Wahl der Löcher und somit das Ausmaß der Deformation der Biegefeder 12 stellbar ist.
Figur 17 und Figur 18 zeigen eine neunte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lenkung für einen Tretroller. Die Lenkung umfasst um einen Hebelelementdrehpunkt 4, 5 drehbar gelagerte Hebelelemente 6, 7 mit jeweils einem Hebel 8, 9 und relativ zum Rahmen 1 des Tretrollers stellbare Räder 2, 3. Die Räder 2, 3 sind am Hebelelement 6, 7 durch die jeweilige Radachse 10, 11 gelagert.
Die Hebelelemente 6, 7 umfassen elastische Elemente. Im speziellen sind die Hebel 8, 9 als solche elastische Elemente ausgebildet, welche Hebel 8, 9 als elastische Elemente mit einem zugeordneten Rahmenaufnahmepunkt 16, 17 bei einer Kurvenstellung des Rades 2, 3 in Eingriff stehen. Durch die Drehung des Hebelelementes 6, 7 erfahren die als elastische Elemente ausgebildete Hebel 8, 9 eine elastische Deformation. Diese elastische Deformation beziehungsweise der hierdurch begründete Widerstand wirkt der Lenkbewegung entgegen.
Die Hebelelemente 6, 7 sind beispielsweise aus hartem Nylon hergestellt. Die Elastischen Elemente sind weich gespritztem PL). Figur 19 und Figur 20 zeigen eine zehnte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lenkung für einen Tretroller. Die Lenkung umfasst - gleich wie die achte Ausführungsform - um einen Hebelelementdrehpunkt 4, 5 drehbar gelagerte Hebelelemente 6, 7 mit jeweils einem Hebel 8, 9 und relativ zum Rahmen 1 des Tretrollers stellbare Räder 2, 3. Die Räder 2, 3 sind am Hebelelement 6, 7 durch die jeweilige Radachse 10, 11 gelagert. Die Hebel 8, 9 bei einer Kurvenstellung des Rades 2, 3 stehen mit einem zugeordneten Rahmenaufnahmepunkt 16, 17 in Eingriff stehen. Die Rahmenauflagerpunkte 16, 17 sind als elastische Elemente ausgebildet. Durch die Drehung des Hebelelementes 6, 7 erfahren die Hebel 8, 9 eine Drehung, welche Drehung eine elastische Deformation der Rahmenaufnahmepunkte 16, 17 hervorruft. Diese elastische Deformation beziehungsweise der hierdurch begründete Widerstand wirkt der Lenkbewegung entgegen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Lenkung für einen Tretroller umfassend
- zumindest ein um einen Hebelelementdrehpunkt (4,5) drehbar gelagertes Hebelelement (6,7) mit einem Hebel (8,9), und
- zumindest ein relativ zu einem Rahmen (1) des Tretrollers stellbares Rad (2,3), welches Rad (2,3) am Hebelelement (6,7) durch eine Radachse (10,11) gelagert ist,
- ein elastisches Element,
welches elastisches Element mit einem Rahmenaufnahmepunkt (16,17) und Hebelaufnahmepunkt (26, 27) bei einer Kurvenstellung des Rades (2,3) in einem direkten Eingriff steht und eine durch die Drehung des Hebelelementes (6,7) hervorgerufene Deformation erfährt,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Hebelaufnahmepunkt (26,27) um eine definierte Hebellänge (hl, h2) des Hebels (8,9) vom jeweiligen Hebeldrehpunkt (4,5) beabstandet ist.
2. Lenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
das elastische Element vom Hebeldrehpunkt (4,5) beabstandet angeordnet ist.
3. Lenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass
das elastisches Element als eine Biegefeder (12) ausgeführt ist.
4. Lenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass
der Hebelaufnahmepunkt (26,27) relativ zu der Biegefeder (12) zum Einstellen der wirksamen Federlänge (11,12) stellbar ist.
5. Lenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass
der Rahmenaufnahmepunkt (16,17) relativ zur Biegefeder (12) zum Einstellen der wirksamen Federlänge (11,12) stellbar ist.
6. Lenkung für einen Tretroller umfassend
ein um einen ersten Hebelelementdrehpunkt (3) drehbar gelagertes erstes Hebelelement (6) mit einem ersten Hebel (8),
ein um einen zweiten Hebelelementdrehpunkt (4) drehbar gelagertes zweites Hebelelement (7) mit einem zweiten Hebel (9),
zumindest ein relativ zu dem Rahmen (1) stellbares Rad (2,3), welches Rad (2,3) an einem der Hebelelemente (6,7) durch eine Radachse (10,11) gelagert ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Biegefeder (12) bei einer Drehung des ersten Hebelelementes (6) und/oder bei einer Drehung des zweiten Hebelelementes (7) mit dem ersten Hebelelement (6) und mit dem zweiten
Hebelelement (7) im Eingriff steht,
sodass bei einer Kurvenstellung des Rades (2,3) die Biegefeder (12) eine Deformation erfährt.
7. Lenkung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
die Biegefeder (12) mit dem ersten Hebelelement (6) und dem zweiten Hebelelement (7) gekoppelt ist.
8. Lenkung nach einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass
die Biegefeder (12) und die Hebelelemente (6,7) in einem ersten Hebelaufnahmepunkt (26) beziehungsweise in einem zweiten Hebelaufnahmepunkt (27) im Eingriff stehen,
wobei zumindest ein Hebelaufnahmepunkt (26,27) relativ zur Biegefeder (12) zur Bestimmung der wirksamen Federlänge (11,12) stellbar ist.
9. Lenkung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass
die Biegefeder (12) an einem Rahmenaufnahmepunkt (16,17) mit dem Rahmen (1) gekoppelt ist.
10. Lenkung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass
der Rahmenaufnahmepunkt (16,17) relativ zur Biegefeder (12) zum Einstellen der wirksamen Federlänge (11,12) stellbar ist.
11. Lenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass
die Lenkung eine Spurstange (21) umfasst.
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