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Die
Erfindung betrifft ein mehrspuriges Fahrzeug, also ein Fahrzeug
mit zwei auf einer gemeinsamen gedachten ersten Achse angeordneten
lenkbaren Rädern und mit wenigstens einem weiteren Rad, dessen
Achse parallel und beabstandet zu der ersten Achse angeordnet ist,
wobei die lenkbaren Ränder an Achsenträgern gelagert
sind, welche die Lenkdrehachse vorgeben, diese Achsenträger
mit wenigstens einem oberen Querträger und wenigstens einem
unteren Querträger an Anlenkungspunkten verbunden sind,
die Anlenkungspunkte die Eckpunkte eines Trägervierecks
bilden, der oder die Sitze des Fahrzeugs über der Fahrzeugmitte
an einem Fahrzeugrahmen angeordnet ist/sind und der wenigstens eine
obere Querträger und der wenigstens eine untere Querträger
mit dem Fahrzeugrahmen derart gelenkig verbunden sind, dass bei
einer Relativbewegung des wenigstens einen oberen Querträgers
gegen den wenigstens einen unteren Querträger quer zur
Fahrtrichtung der Fahrzeugrahmen um eine etwa in Fahrtrichtung orientierte
gedachte dritte Achse nach beiden Seiten aus der Normalstellung
kippbar ist.
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Eine
derartige Vorrichtung ist bekannt aus der
DE 198 38 328 C1 , bei der
ein mehrspuriges Fahrzeug mittels eines in Fahrtrichtung betätigbaren Lenkhebels
lenkbar und mittels eines von dem Lenkhebel getrennt in Fahrtrichtung
betätigbaren Handhebels um eine etwa in Fahrtrichtung orientierte
gedachte Achse nach beiden Seiten aus der Normalstellung kippbar
ist. Die Steuerung eines derartigen Fahrzeuges mit zwei getrennten
Hebeln, die noch dazu in Fahrtrichtung betätigbar sind,
ist beispielsweise für einen Radfahrer nicht intuitiv und
erfordert einen umständlichen Lernvorgang. Außerdem
ist für die Umsetzung der Hebelbewegung auf die Lenkbewegung
der Räder beziehungsweise die Kippbewegung des Fahrzeugrahmens
eine aufwendige Gestänge- und Getriebevorrichtung notwendig,
die das Gesamtgewicht des Fahrzeugs ungünstig erhöht.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen,
die das Fahrverhalten eines mehrspurigen Fahrzeugs in Kurven verbessert, die
intuitiv bedienbar ist und ein geringes Eigengewicht aufweist.
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Zur
Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, dass zur Lenkung
des Fahrzeugs eine um eine Steuerachse drehbar in einer Lagerung
festgelegte Lenkstange vorgesehen ist, dass die Lagerung der Lenkstange
mit einem Verstellelement verbunden ist, dass das Verstellelement
am Fahrzeugrahmen beweglich gelagert ist und ein Bewegen der Lenkstange quer
zur Fahrtrichtung zulässt und/oder führt, dass das
Verstellelement an dem Trägerviereck angreift und dass
durch die Bewegung der Lenkstange quer zur Fahrtrichtung die Bewegung
des wenigstens einen oberen Querträgers gegen den wenigstens
einen unteren Querträgers steuerbar ist. Der Benutzer des
Fahrzeugs kann somit eine ihm vom Radfahren vertraute Lenkstange
mit beiden Händen ergreifen, und durch ein Drehen der Lenkstange
um eine Steuerachse, die vorzugsweise senkrecht zu der Lenkstange
verläuft, in ver trauter Weise die Lenkung des Fahrzeugs
betätigen und somit die Fahrtrichtung beeinflussen. Die
Erfindung stellt nun eine zusätzliche Beweglichkeit der
Lenkstange in einer Bewegungsrichtung quer zur Fahrtrichtung bereit,
die vom Fahrrad unbekannt ist. Diese Bewegung ist unabhängig von
der Lenkbewegung der Lenkstange. Dadurch, dass diese neue Bewegungsrichtung
quer zur Fahrtrichtung angeordnet ist, wird die Kippbewegung des Fahrzeugs
durch einen Bewegungsvorgang betätigt, der dem Neigen eines
Radfahrers oder eines Motorradfahrers beim Durchfahren einer Kurve ähnelt.
Die Bedienung der Kippvorrichtung ist somit intuitiv schnell erlernbar.
Durch das Kippen des Fahrzeugs in einer Kurvenfahrt wird der Schwerpunkt
des Fahrzeugs in Bezug auf die Auflagepunkte des Fahrzeugs auf der
Fahrbahn vorteilhaft seitlich verlagert, wodurch ein Abheben eines
Vorderrades bei zu hoher Kurvendurchfahrtsgeschwindigkeit vermieden
wird. Somit ist die Stabilität des Fahrzeuges beim Durchfahren
einer Kurve erhöht, und der Fahrer empfindet eine zusätzlichen
Fahrspaß. Ebenso wird durch eine Neigung der Räder
des Fahrzeugs die bei Kurvenfahrt tangential zur Fahrbahn an die
Räder am Auflagepunkt angreifende Kraftkomponente vermindert und
der Reifenabrieb reduziert.
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Vorzugsweise
ist die Steuerachse in mittlerer Position des beweglichen Verstellelements
vertikal ausgerichtet. Somit ist bei ungekipptem, also aufgerichtetem,
Fahrzeug die Lenkung wie bei Fahrzeugen ohne Kippmechanismus vertraut
durch Drehen der horizontal ausgerichteten Lenkstange bewirkbar.
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Günstig
ist es, wenn die Bewegung der Lenkstange quer zur Fahrtrichtung
auf einer Bahn verläuft, die symmetrisch zur Fahrzeuglängsachse
angeordnet ist, und die vorzugsweise eine Kreisbahn ist. Durch die
symmetrische Ausbildung werden beide Kipprichtungen gleichberechtigt
behandelt, was die Bedienung der Kippvorrichtung insgesamt vereinfacht.
Durch die Führung der Lenkstange, insbesondere des Anlenkungspunkts
der Lenkstange an der Steuerachse, auf einer Kreisbahn sind am Verstellelement
nur wenige Lager nötig. Hierdurch wird das Gesamtgewicht
der Kippvorrichtung nochmals verringert. Die seitliche Bewegung
der Lenkstange quer zur Fahrtrichtung verläuft vorzugsweise
in einer horizontalen und/oder einer vertikalen Ebene oder in einer
schräg bezüglich der horizontalen und vertikalen Ebene
orientierten Ebene oder in einer allgemein orientierten Ebene. Die
Führung der Lenkstange zum Kippen des Fahrzeuges in einer
Ebene ermöglicht dem Anwender eine sichere und intuitive
Unterscheidung beziehungsweise Trennung der Lenkbewegung von der
Kippbewegung.
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Bei
einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass
das Verstellelement eine Hilfswelle oder eine Hilfsstange umfasst,
dass die Hilfswelle oder die Hilfsstange in der mittleren Position
des beweglichen Verstellelements in Fahrtrichtung ausgerichtet ist
und dass die Hilfswelle oder die Hilfsstange die Seitwärtsbewegung
der Lenkstange auf die Verschwenkbewegung des Trägervierecks überträgt. Somit
kann die Lenkstange, über die der Anwender die gewünschte
Verschwenk- oder Neigebewegung des Fahrzeugs auslöst, in
einem Abschnitt des Fahrzeugrahmens angeordnet werden, der von demjenigen
Abschnitt, der das Trägerviereck hält, in Fahrtrichtung
beabstandet angeordnet ist. Vorzugsweise kann somit die Lenkstange
in einen Bereich unterhalb der Sitzfläche des Sitzes für
den Fahrzeugführer angeordnet werden und durch beidseitiges
Greifen mit den Händen bedient werden, während
das Trägerviereck in Fahrtrichtung von dem Fahrersitz beabstandet
am Rahmen des Fahrzeuges angeordnet und aufgehängt ist.
Dies ermöglicht eine ergonomische Sitz- und Bedienhaltung
des Fahrzeugführers. Besonders günstig ist es,
wenn der Fahrzeugführer mit seinen Füßen
die zum Antrieb des Fahrzeuges in Fahrtrichtung am vorderen Ende
des Fahrzeuges angebrachten Pedale bedient, wobei das Trägerviereck,
an dem die Lenkräder aufgehängt sind, in etwa unterhalb
der Kniekehlen des Fahrzeugführers am Fahrzeugrahmen befestigt
sind.
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Eine
Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Verstellelement
eine am Fahrzeugrahmen in Fahrtrichtung ausgerichtete, drehbar gelagerte
Hilfswelle umfasst, dass an einem Ende der Hilfswelle ein Schwenkhebelarm
oder eine Drehscheibe ausgebildet ist, dass das freie Ende des Schwenkhebelarms
oder ein exzentrischer Punkt der Drehscheibe an dem Trägerviereck
direkt oder über wenigstens ein Zugelement angreift und
dass das andere Ende der Hilfswelle die Lagerung der Lenkstange
trägt und/oder eine Verschwenkbewegung der Lenkstange quer
zur Fahrtrichtung führt. Durch die Ausbildung einer Hilfswelle
ist ein einfaches Mittel beschrieben, mit dem die Seitwärtsbewegung
der Lenkstange zum Erreichen einer Verkippung des Fahrzeugs aus
dem Bereich des Fahrzeugsitzes in den Bereich des Trägervierecks
der Lenkräder übertragen wird. Die Ausbildung
eines Schwenkhebelarms erübrigt den Einsatz von aufwendigen
Winkelgetrieben. Der Schwenkhebelarm bildet somit ein um die Lagerung der
Hilfswelle drehbaren Hebel, der an dem Trägerviereck angreift
und dieses zum Verkippen oder Neigen des Fahrzeuges verschwenkt.
Der Angriffspunkt des Schwenkhebelarms am Trägerviereck,
also insbesondere der Angriffspunkt eines vermittelnden Zugelements
an dem Trägerviereck, definiert gemeinsam mit demjenigen
Anlenkungspunkt des Trägervierecks, um dem eine durch den
Schwenkhebelarm hervorgerufene Verschwenkung der Achsenträger zur
Verkippung des Fahrzeuges erfolgt, einen Hebel, der die auf die
Lenkstange eingebrachte und über das Verstellelement übertragene
Kraft zum Betätigen der Verkippung aufnimmt. Besonders
günstig ist es, wenn die wirksame Hebellänge des
Schwenkhebelarms oder der Drehscheibe kleiner ist als die wirksame
Hebellänge des eben beschriebenen, den Achsenträger
umfassenden Hebels, an den das Verstellelement angreift. Hierdurch
ergibt sich bei Verschwenkungsbewegung der Lenkerstange um die Hilfswelle
einen Neigungswinkel-Differenz zwischen dem Schwenkwinkel des Schwenkhebelarms
oder der Drehscheibe und dem Schwenkwinkel der Achsenträger.
Durch diese Maßnahme ist es überraschend möglich,
dass ein Anwender durch eine Seitwärtsbewegung das Fahrzeug
verschwenkt kippen kann, ohne sich an der Fahrzeugunterlage abzustützen.
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Eine
Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Schwenkhebelarm über
nach beiden Seiten des Fahrzeuges verlaufende Zugelemente an das Trägerviereck
angreift. Hieraus ergeben sich besonders günstige Kraftverhältnisse
und Belastungen des Verstellelements.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Lenkstange über
einen vorzugsweise die Steuerachse umfassenden Schwenkarm mit einer
in Fahrtrichtung orientierten, an einem ebenfalls in Fahrtrichtung verlaufenden
Träger drehbar um eine in Fahrtrichtung orientierte, horizontale
Achse gelagerten Hilfswelle derart befestigt, dass Verschwenkungen
der Lenkstange zu einer Verdrehung der Hilfswelle führen,
dass die Lenkstange am Schwenkarm außerdem zur Übertragung
der Lenkbewegungen drehbar gelagert ist, dass die Hilfswelle im
Bereich der lenkbaren Welle einen Schwenkhebelarm trägt,
der in Ausgangsstellung oder Normalstellung vertikal oder schräg
ausgerichtet ist, dass an dem Schwenkhebelarm jeweils ein nach entgegengesetzten
Seiten in Richtung zu den Rädern verlaufendes Zugelement angreift,
welches mit einem zu einem Trägerviereck der Radaufhängung
gehörenden, eines der lenkbaren Räder tragenden
Achsenträger verbunden ist, der in Gebrauchsstellung abwärts
oder vertikal orientiert ist und an dessen beiden Enden jeweils
zu dem Trägerviereck gehörende, seitwärts
oder etwa horizontal orientierte Querträger angreifen,
die schwenkbar oder gelenkig den Achsenträger angreifen,
so dass eine Verschwenkung des abwärts gerichteten Achsenträgers
oder Trägerviereckschenkels zu einer Seitwärtsbewegung
des oberen Querträgers führt, wobei diese Seitwärtsbewegung
auf die entsprechenden Achsenträger des zweiten Vierecks
an dem zweiten lenkbaren Rad übertragbar ist. Der obere und
der untere Querträger und die Achsenträger können
also in einer Ausführungsform den Seiten des Trägervierecks
folgen, oder es wird durch die Anlenkungspunkte ein gedankliches
Trägerviereck gebildet, wobei der obere Querträger
und der untere Querträger jeweils in ihrer Mitte gelenkig
unterteilt sind, die durch diese Unterteilung gebildeten Enden der
linken und rechten Querträgerteile jeweils gelenkig mit
dem Fahrzeugrahmen verbunden sind und so ein linkes und ein rechtes
Gestängeviereck gebildet sind, die jeweils einen Achsenträger
umfassen. In jedem Fall ist sowohl der obere Querträger
als auch der untere Querträger über jeweils ein
Gelenk oder eine Lagerung mit dem Fahrzeugrahmen verbunden, so dass
bei einer Relativbewegung des oberen Querträgers gegen
den unteren Querträger seitlich zur Fahrtrichtung der Fahrzeugrahmen
mitbewegt und also verkippt wird.
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Durch
die Unterteilung des Querträgers ist die Federung des Fahrzeugs
verbesserbar, indem ein Federelement zwischen die Teile eines Querträgers
oder zwischen die Teile eines Querträgers und den Fahrzeugrahmen
eingebracht wird.
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Besonders
günstig ist es, wenn die Hilfswelle mit dem Schwenkhebelarm
und der Steuerachse ein U-förmiges Verstellelement bilden.
Hierdurch wird eine besonders gewichtssparende Ausführungsform erreicht.
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Eine
Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Verstellelement
am Fahrzeugrahmen um eine zur Fahrtrichtung in einem Winkel, vorzugsweise
insgesamt vertikal ausgerichtete Achse drehbar gelagert ist und
an einem Ende die Lagerung der Lenkstange trägt und mit
dem anderen Ende an dem Trägerviereck direkt oder über
wenigstens ein Zugelement angreift. Das Verstellelement führt
somit gegen den Fahrzeugrahmen einer mit der Bewegung einer Schere
beim Schneiden vergleichbare Scherbewegung aus, mit der die seitliche
Bewegung der Lenkstange auf eine Schwenkbewegung des Trägervierecks übertragen
wird.
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Eine
Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Verstellelement
in einer vorzugsweise horizontal ausgerichteten und/oder kreisbogenförmig
geführten Gleitschiene gelagert ist, und dass das freie, von
der Lenkstange entfernte Ende des Stellelements an dem Trägerviereck
direkt oder über wenigstens ein Zugelement angreift. Mit
einer Gleitschiene ist eine nochmals verbesserte Führung
der seitlichen Bewegung der Lenkstange erreichbar. Durch die Formgebung
der Gleitschiene ist die Seitwärtsbewegung genau führbar,
und durch die Ausbildung von Anschlägen am Ende der Gleitschiene
ist der Winkelbereich für die mögliche Kippbewegung
des Fahrzeugrahmens begrenzbar.
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Bei
einer Ausführungsform der Erfindung ist die Seitwärtsbewegung
der Lenkstange durch ein trapezförmiges Gestell geführt,
das aus gelenkig miteinander verbundenen Stangen gebildet ist, wobei die
Steuerachse an der oberen, horizontalen Stange des trapezförmigen
Gestells befestigt ist, das trapezförmige Gestell mit seiner
unteren, horizontalen Stange am Fahrzeugrahmen befestigt ist und
die obere, horizontale Stange über ein Zugelement oder über
ein U-förmiges, den Schwenkhebelarm umfassendes Koppelelement
an dem Trägerviereck angreift. Bei Verwendung eines parallelogrammförmigen
Gestells verbleibt die Lenkstange während der gesamten
Seit wärtsbewegung sogar in einer horizontalen Ausrichtung,
was die Entkopplung von Lenkbewegung und Kippbewegung des Fahrzeugs für
den Anwender zusätzlich erleichtert.
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Zur
Lenkung des Fahrzeuges ist vorgesehen, dass die Lenkstange um die
Steuerachse schwenkbar ist, dass durch eine mit der Lenkstange verbundene
Drehscheibe oder mit der Lenkstange verbundene Hebelarme verdrehbar
sind und dass durch die vorzugsweise über Zugelemente oder Bowdenzüge
mit der Drehscheibe oder den Hebelarmen verbundene Achsenträger
um die Lenkdrehachse der lenkbaren Räder schwenkbar sind.
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Die
Erfindung ist besonders vorteilhaft ausführbar, wenn als
Zugelemente Zugseile, Zugstangen, Bowdenzüge oder dergleichen
zur Anwendung kommen, oder wenn die Zugelemente ein Getriebe und/oder
eine Zahnstange umfassen. Bei der Verwendung eines Getriebes ist
ein selbsthemmendes Getriebe vorteilhaft einsetzbar, das eine Betätigung der
Kippbewegung des Fahrzeugrahmens durch die Lenkstange ermöglicht,
aber umgekehrt eine Betätigung der Bewegung der Lenkstange
durch eine Verkippung des Fahrzeugrahmens verhindert.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst das Trägerviereck
wenigstens ein zur Aufhängung der lenkbaren Räder
dienendes Viereck, das ein Trapez oder Parallelogramm bildet. Dabei
werden die parallelen Seiten des Trapezes durch jeweils einen oberen
und einen unteren Querträger gebildet. Vorzugsweise umfasst
das Trägerviereck wenigstens zwei obere Querträger
und/oder wenigstens zwei untere Querträger, die jeweils
am Fahrzeugrahmen angelenkt sind. Somit ist das Trägerviereck
in zwei Teilvierecke unterteilt, die jeweils getrennt federbar sind.
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Besonders
günstig ist es, wenn die Lenkstange als Hornlenker ausgebildet
ist, dessen seitliche Handgriffe abwärts zu einer etwa
horizontal verlaufenden Querstange führen, die an der Steuerachse
angreift. Der Bediener des Fahrzeugs kann somit die Lenkstange mit
beiden Händen greifen, wobei die Handhaltung beim Greifen
besonders ergonomisch günstig ist.
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Eine
Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Fahrzeugrahmen zwischen
den Rädern wenigstens zwei übereinander angeordnete
Tragstangen aufweist, an denen die Trägervierecke mit ihren den
Viereckschenkeln und den Rädern abgewandten Innenseiten
gelagert oder angelenkt sind, und dass die Hilfswelle parallel zu
der unteren Tragstange mit Abstand oberhalb von dieser verläuft
und drehbar gelagert ist. Durch die Anlenkung oder Lagerung der Querträger
des Trägervierecks an zwei Tragstangen des Fahrzeugrahmens
wird vorteilhaft erreicht, dass eine Bewegung der gedachten Verbindungslinie
zwischen der oberen Tragstange und der unteren Tragstange gleichsinnig
oder sogar in gleichem Maße mit der Bewegung der Achsenträger
erfolgt. Somit wird ein Kippen des Fahrzeugrahmens um eine Achse, die
parallel zu der oberen und der unteren Tragstange verläuft,
durch eine horizontal geführte Relativbewegung der Querträger
gegeneinander erreicht. Vorzugsweise ist der wenigstens eine obere
oder beide obere Querträger an der oberen Tragstange und/oder
der wenigstens eine untere oder beide untere Querträger
an der unteren Tragstange angelenkt, oder es ist an dem oberen Querträger
und/oder an dem unteren Querträger jeweils ein Lager ausgebildet
und mittig angeordnet, an dem die obere Tragstange beziehungsweise
die untere Tragstange schwenkbar gelagert ist. Besonders günstig
ist es, wenn die Tragstangen und/oder die Hilfswelle als Rohre ausgebildet
sind. Hierdurch wird nicht nur eine gewichtssparende Bauweise erreicht,
sondern es wird auch die Lagerung der Hilfswelle vereinfacht.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung verläuft beim Schwenken
des Sitzes die Schwenkachse durch die untere Tragstange, an welcher
die jeweils unteren Querträger der Lenkvierecke angreifen,
so dass der Sitz um eine Achse schwenkbar ist, die in der die unteren
Querträger enthaltenden Ebene verläuft, während
die über die hornförmige Lenkstange und deren
Querstange übertragene Schwenkkraft auf die dazu beabstandete
Hilfswelle wirkt. Somit kann der Anwender ein Kippen des Fahrzeugrahmens
bewirken, in dem er auf die Lenkseite gerichtete Kraft ausübt
und sich auf den Sitz gegen diese Kraft abstützt.
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Besonders
günstig ist es, wenn die Hilfswelle in Lagern gehalten
ist, die an der unteren oder oberen Tragstange angeordnet sind,
oder wenn die Hilfswelle sogar als Hohlwelle ausgebildet ist, die
direkt auf einer Tragstange gelagert ist. Die Hilfswelle ist also
vorteilhaft in einer Ebene gelagert, die von der oberen und der
unteren Tragstange aufgespannt wird. Somit ist eine quer zur Fahrtrichtung
besonders kompakte Bauform erreicht. Durch die Lagerung der Hilfswelle
direkt auf einer Tragstange ist sogar weiter Gewicht einsparbar.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der Schwenkhebelarm über
eine Zugstange oder ein Zugseil an dem Trägerviereck angreift,
wobei der Schwenkhebelarm in mittlerer Position der Kippbewegung
des Fahrzeugrahmens derart schräg steht, also mit einer
vertikalen Richtung einen von Null verschiedenen Winkel einschließt,
dass er mit der Zugstange oder mit dem Zugseil einen rechten Winkel
einschließt. Somit wird die Schwenkbewegung des Schwenkhebelarms
nach beiden Seiten der Kippbewegung gleichmäßig übertragen.
Die Größe des resultierenden Verschwenkungswinkels
am Achsenträger hängt also nur vom Verschwenkungswinkel
am Schwenkhebelarm und nicht vom Drehsinn der Verschwenkungsbewegung
ab.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Handgriffe des Lenkers
und der Fahrersitz so angeordnet, dass zwischen Sitz und Lenker
bei größter Neigung eine Anschlagberührung
vorgesehen ist. Somit ist eine Behinderung der Lenkbewegung bei maximaler
Neigung des Fahrzeugrahmens vorteilhaft vermieden.
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Die
Erfindung ist vorteilhaft einsetzbar bei Fahrzeugen, bei denen ein
Rad zumindest teilweise per Muskelkraft angetrieben wird. Vorteilhaft
ist ein elektrisch betriebener Hilfsmotor zusätzlich vorsehbar,
der aus Solarzellen gespeist wird. Besonders günstig ist
es, wenn das Fahrzeug ein Fahrzeuggehäuse aufweist, das
mit dem Fahrzeugrahmen verschwenkbar oder kippbar ist.
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Besonders
günstig ist es, wenn die Achsenträger durch einen
als Spurstange wirkenden Draht verbunden sind, der durch ein am
Fahrzeugrahmen angebrachtes und horizontal und quer zur Fahrtrichtung
ausgerichtetes Rohrstück oder wenigstens zwei zur Fahrtrichtung
beabstandete Rollenpaare ausgeführt ist, wobei der Innendurchmesser
und die Länge des Rohrstücks beziehungsweise der
Abstand der Rollenpaare so bemessen ist/sind, dass durch die Verspannung
des Drahtes zwischen den Achsenträger ein selbsttätiges
Aufrichten des Fahrzeugs aus der Verkippung bewirkt ist. Durch die
Ausbildung eines quer zur Fahrtrichtung orientiertem Rohrstücks oder
die Anordnung von Rollenpaaren, das oder die starr mit dem Fahrzeugrahmen
verbunden ist/sind, wird vorteilhaft erreicht, dass bei einem Verkippen des
Fahrzeugrahmens der zwischen den Achsenträgern gespannte
Draht S-förmig verformt wird, wodurch eine Rückstellkraft
gegen das Verkippen des Fahrzeugrahmens erzeugt wird. Das Fahrzeug
wird also ohne Krafteinwirkung selbsttätig in aufgerichteter
Position verharren. Vorteilhaft ist am Fahrzeugrahmen eine Feststellbremse
vorgesehen, die zusätzlich ein Arretieren der Verkippbewegung
bewirkt. Diese Feststellbremse ist beispielsweise beim Abstellen
des Fahrzeuges vorteilhaft betätigbar. Somit ist beispielsweise
das Fahrzeug beladbar, ohne dass sofort ein Verkippen des Fahrzeugs
ausgelöst wird. Eine solche Feststellbremse ist beispielsweise
dadurch bereitstellbar, dass ein Querträger eine Bremsplatte
trägt oder mit einer Bremsplatte verbunden ist, und dass
am Fahrzeugrahmen Bremselemente angebracht sind, welche die Bremsplatte
zum Bremsen angreifen.
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Die
Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher
beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Ausführungsbeispiele
beschränkt, weitere Ausführungsbeispiele ergeben
sich durch Kombination der Merkmale der Ansprüche untereinander
oder mit den beschriebenen Ausführungsbeispielen.
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Es
zeigt:
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1 eine
Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Fahrzeuges
in Frontalansicht,
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2 eine
Seitenansicht des erfindungsgemäßen Fahrzeuges
nach 1,
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3a bis 3k weitere
Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen
Fahrzeuges mit jeweils unterschiedlichem Verstellelement,
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4a bis 4l weitere
Prinzipskizzen eines erfindungsgemäßen Fahrzeuges
mit jeweils unterschiedlichen Verstellelementen und unterschiedlichem
Angriff des Ver stellelements am Trägerviereck,
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5 eine
erfindungsgemäße Feststellbremse zur Arretierung
der Kippbewegung.
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1 zeigt
ein Fahrzeug 1 mit zwei lenkbaren Rädern 2,
die jeweils auf Achsen 3 gelagert sind, wobei die Achsen 3 bei
Geradeausfahrt des Fahrzeuges 1 auf einer gemeinsamen,
gedachten Achse angeordnet sind. Jede Achse 3 ist auf einem
Achsenträger 4 befestigt. Diese Achsenträger 4 geben
die Lenkdrehachse jedes Rads 2 vor. Die Achsenträger 4 sind
an ihren oberen Enden über Gelenke 5 mit einem
oberen Querträger 6 verbunden. Die Achsenträger 4 sind
an ihren unteren Enden über Gelenke 7 mit einem
unteren Querträger 8 verbunden. Die Gelenke 5 und 7 stellen
somit Anlenkungspunkte dar und beschreiben die Eckpunkte eines Trägervierecks,
dessen Seitenlinien von dem oberen Querträger 6 dem unteren
Querträger 8 und den Achsenträgern 4 gebildet
werden. Der obere Querträger 6 ist parallel zu dem
unteren Querträger 8 ausgerichtet, während
die Achsenträger 4 eine von oben nach unten auswärts gerichtete
Neigung aufweisen, damit die Lenkdrehachsen jeweils in etwa durch
den Auflagepunkt der Räder 2 auf der Unterlage 9 verlaufen.
Der obere Querträger 6 ist in der Mitte seiner
Länge über ein Gelenklager 10 mit dem
oberen Tragrohr eines nicht näher gezeigten Fahrzeugrahmens
verbunden, an dem ein Sitz 11 über eine Sitzbefestigung 12 angebracht
ist. Der untere Querträger 8 ist an seiner Mitte über
ein Gelenklager 13 mit einem nicht näher gezeigten
Tragrohr beweglich verbunden. Das obere Tragrohr und das untere
Tragrohr des Fahrzeugrahmens verlaufen in der Darstellung der 1 senkrecht
zur Zeichenebene und spannen eine Ebene auf, welche die gedachte
Fahrzeugmitte 14 beschreibt. An dem Fahrzeug 1 ist
zur Lenkung der Räder 2 eine Lenkstange in Form
eines Hornlenkers 15 vorgesehen, der mit einem Schwenkhebelarm 16 derart
verbunden ist, dass der Hornlenker 15 mit dem Schwenkhebelarm 16 um
eine senkrecht auf der Zeichenebene in 1 stehende
Achse verschwenkbar ist. Das freie Ende des Schwenkhebelarms 16 ist über
eine Zugstange 17 an einem Angriffspunkt 18 mit
dem oberen Querträger 6 verbunden, so dass der Schwenkhebelarm 16 an
das Trägerviereck angreift. Der Hornlenker 15 und
der Schwenkhebelarm 16 sind in einer Hilfswelle 19 am
Fahrzeugrahmen drehbar gelagert, wodurch eine Bewegung des Hornlenkers
in die verschwenkte Position eine Relativbewegung des oberen Querträgers 6 quer
zur Fahrtrichtung und gegen den unteren Querträger 8 erzwingt. Hieraus
resultiert ein Kippwinkel 21 der Achsenträger und
somit ein Kippwinkel 22 der Räder 2 und
ein Kippwinkel 23 der durch die Gelenklager 10 und 13 beschriebenen
Fahrzeugmitte 14. Der Kippwinkel 23 beschreibt
somit die Neigung des Fahrzeugs 1 quer zur Fahrtrichtung.
Gelenke 24 an beiden Enden der Zugstange 17 sichern
die nötige Beweglichkeit der Übertragung der Bewegung
des Schwenkhebelarms 16 auf das Trägerviereck.
Somit bewirkt ein Verschwenken des Hornlenkers 15 ein Kippen
oder Neigen des Fahrzeugrahmens um eine etwa in Fahrtrichtung orientierte
gedachte Achse, die in 1 senkrecht auf der Zeichenebene
steht. Diese Kippbewegung ist nach beiden Seiten aus der durch die
aufrechte Position der Fahrzeugmitte 14 beschriebenen Normalstellung
ausführbar.
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2 zeigt
eine Seitenansicht des Fahrzeugs 1 aus 1,
bei der näher ersichtlich wird, wie die Schwenkbewegung
des Hornlenkers 15 auf das Trägerviereck übertragen
wird.
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Das
Fahrzeug 1 weist einen Fahrzeugrahmen 25 auf,
der mindestens ein als Tragstange ausgebildetes und in Fahrtrichtung
orientiertes oberes Tragrohr 26 und ein parallel zu diesem
orientiertes, als Tragstange ausgebildetes unteres Tragrohr 27 hat,
die durch wenigstens eine Querstrebe 28 zueinander fixiert
werden und an dem in Fahrtrichtung rückwärtigen
Ende über Abwinkelungen in einem Drehgelenk 29 miteinander
verbunden sind. Die 2 zeigt lediglich eine Prinzipdarstellung,
weitere Querstreben, Tragrohre oder Abstützungen, durch welche
die Verwindungssteifheit des Fahrzeugrahmens 25 verbessert
wird, sind der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.
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An
das obere Tragrohr 26 und das untere Tragrohr 27 greifen
jeweils über ein Gelenklager 10 beziehungsweise 13 ein
oberer Querträger 6 beziehungsweise ein unterer
Querträger 8 an. Diese Querträger 6 und 8 sind über
als Anlenkungspunkte ausgebildete Gelenke 5 bzw. 7 mit
Achsenträgern 4 verbunden an denen die lenkbaren
Räder 2 aufgehängt sind. Die Querträger 6 und 8 bilden
somit mit den Achsenträgern 4 das verschwenkbare
Trägerviereck, an dem die Räder 2 aufgehängt
sind und dessen Ecken durch die als Auslenkungspunkte ausgebildeten
Gelenke 5 bzw. 7 beschrieben werden.
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An
dem Drehgelenk 29 ist ein weiteres Rad aufgehängt,
dass das Antriebsrad 30 des Fahrzeugs 1 darstellt.
Dieses Antriebsrad ist durch eine Federung 31 gegenüber
dem Rahmen abgefedert. An dem in Fahrtrichtung vorderen Ende des
Fahrzeugrahmens 25, also dem von dem Antriebsrad abgewandten
Ende des Fahrzeugrahmens 25, ist ein Kettenrad 32 drehbar
gelagert, das über Pedale 33 betätigbar
ist, und das über eine nicht dargestellte Kette das Antriebsrad 30 antreibt.
An dem oberen Tragrohr 26 sind an den mit Pfeilen bezeichneten
Stellen die Sitzbefestigungen 12 des Sitzes 11 montiert.
Der Fahrer des Fahrzeugs 1 sitzt somit in dem Sitz 11 und betätigt
die Pedale 33 mit seinen Füßen und greift den
unterhalb seiner Beine und unterhalb der Sitzfläche angeordneten
Hornlenker 15 an den Griffen 34. Die Griffe 34 sind über
eine Querstange 35 und eine Steuerachse 36 mit
einer Steuerellipse 37 verbun den. An der Steuerellipse 37 sind
nicht gezeigte Seilzüge oder Bowdenzüge vorgesehen,
die an den Lenkvorsprüngen 38 an den Achsenträgern 34 angreifen
und eine Lenkung der Räder 2 um die Lenkdrehachsen
ermöglichen. Somit ist das Fahrzeug 1 durch eine
Drehung des Hornlenkers 15 ähnlich der Lenkbewegung
bei Zweiradfahrzeugen lenkbar. Die Steuerachse 36 ist auf
einen Hebel 39 drehbar gelagert. Der Hebel 39 bildet
gemeinsam mit der Hilfswelle 19 und dem Schwenkhebelarm 16 ein
U-förmiges Verstellelement zum Verstellen des Trägervierecks. Die
Hilfswelle ist in einem Rohr gelagert, also in dieses gesteckt,
das mit Abstandhaltern 40 an dem unteren Tragrohr 27 befestigt
ist. Da der Schwenkhebelarm 16 über die Zugstange 17 an
dem oberen Querträger 6 angreift, ist durch ein
Verschwenken des Hornlenkers 15 mit der Steuerachse 36 und
der Steuerellipse 37 um die Achse der Hilfswelle 19 ein Kippen
oder Neigen des Fahrzeugs 1 um die gedachte Schwenkachse 41 möglich.
Der Fahrzeugrahmen neigt sich dabei um den Kippwinkel 23 und
die Achsenträger 4 um den Kippwinkel 21.
Dies ist möglich, weil der wirksame Hebelarm des Schwenkhebelarms 16,
also der Abstand zwischen dem Gelenk 24 des Schwenkhebelarms 16 und
der gedachten Achse der Hilfswelle 19 verschieden ist von
der wirksamen Hebellänge desjenigen Hebels, der durch den Angriffspunkt 18 der
Zugstange 17 und das darunter angeordnete Gelenk 7 gegeben
ist. Im dargestellten Fall ist die Länge des wirksamen
Hebels am Schwenkhebelarm 16 kleiner als die Länge
des wirksamen Hebels, an dem die Zugstange 17 angreift. Letzterer
ist in etwa gegeben durch den Abstand der Anlenkungspunkte, also
der Gelenke 5 und 7 eines Achsenträgers 4.
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Die 3a bis 3k zeigen
unterschiedliche Ausführungsformen, wie die seitliche Bewegung des
Hornlenkers 15 auf das Trägerviereck übertragen
werden kann. Gleichwirkende Bauteile werden dabei mit gleichen Bezugszeichen
versehen, und es wird bei identisch gezeichneten Bauteilen aus Gründen
der Übersicht auf eine erneute Bezeichnung verzichtet,
und es wird generell die Bezeichnung der Bauteile aus 2 übernommen.
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3a zeigt
ein Fahrzeug, bei dem die zur Übertragung der Schwenkkraft
vorgesehene Hilfswelle 19 in einem nicht näher
gezeigten Rohr gelagert ist, also in dieses gesteckt ist, das in
Fahrtrichtung ausgerichtet ist und über Abstandhalter 40 an dem
oberen Tragrohr 26 befestigt ist. Die Hilfswelle 19 bildet
somit gemeinsam mit dem Hebel 39 und dem Schwenkhebelarm 16 ein
U-förmiges Verstellelement, das mit seiner Öffnung
nun im Gegensatz zu 2 nach unten weist. Der Schwenkhebelarm 16 ist an
eine Zugstange 17 angelenkt, die über den Angriffspunkt 18 an
dem unteren Querträger 8 und somit an dem Trägerviereck
angreift. Ein Schwenken des Hornlenkers 15 bewirkt somit
ein kippendes Neigen um die durch das obere Tragrohr verlaufende Achse,
wobei die Räder 2 und 30 natürlich
an ihren Auflagepunkten verbleiben.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel nach 3b ist
die Hilfswelle 19 als Hohlwelle ausgeführt, durch die
das untere Tragrohr 27 zur Lagerung geführt ist. Das
aus Hilfswelle 19, Hebel 39 und Schwenkhebelarm 16 gebildete
Verstellelement ist somit um die durch das untere Tragrohr 27 verlaufende
Achse 41 drehbar. Die freien Enden des Hebels 39 und
des Schwenkhebelarms 16 sind durch eine Stützstrebe 42 zur
Stabilisierung verbunden, wodurch ein insgesamt O-förmiges
Verstellelement gebildet wird, das ein U-förmiges Element
als Teil umfasst. An dem freien Ende des Schwenkhebelarms 16 ist
ein Vorsprung 43 ausgebildet, an dem über ein
Gelenk 24 die Zugstange 17 angelenkt ist. Die
Zugstange 17 greift an dem Ende einer Achsträgerverlängerung 44 des
Achsträgers 4 an. Die wirksame Hebellänge
am Schwenkhebelarm 16 ist somit der Abstand zwischen dem
Gelenk 24 am Vorsprung 43 und der Schwenkachse 41 auf
der einen Seite und die wirksame Hebellänge desjenigen
Hebels, an den die Zugstange 17 angreift, auf der anderen
Seite. Letztere ist gegeben durch den Abstand des Angriffspunkts 18 von dem
Gelenk 7 des zu der Achsträgerverlängerung 44 gehörenden
Achsenträgers 4. Die wirksame Hebellänge
des letzteren Hebels ist somit wieder größer als die
wirksame Länge des ersten Hebels. Der Vorsprung 43 ist
nicht in der durch oberes Tragrohr 26 und unteres Tragrohr 27 aufgespannten
Mittenebene orientiert, sondern steht aus dieser schräg
nach links in 3b heraus, so dass der Vorsprung 43 mit
der Zugstange 17 einen rechten Winkel bildet, wenn das Fahrzeug 1 in
aufrechter Position steht. Hierdurch wird eine gleichmäßige
Umsetzung einer Lenkbewegung des Hornlenkers 15 in eine
Schwenkbewegung am Trägerviereck in beide Schwenkrichtungen
erreicht.
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In 3c ist
die Hilfswelle 19 wie in 3b beschrieben
gelagert und trägt einen Hebel 39 und den Schwenkhebelarm 16,
die an ihren freien Enden durch eine Stützstrebe 42 verbunden
sind. An dem freien Ende des Schwenkhebelarms 16 sind ferner zwei
Seilzüge 45 verbunden, die an den freien Enden der
Achsenträgerverlängerungen 44 an jedem
lenkbaren Rad 2 enden. Die Seilzüge sind durch
Führungsrollen 46 und 47 Z-förmig
geführt. Die Führungsrollen 46 sind hierbei
an den Enden einer quer zur Fahrtrichtung ausgerichteten Tragestrebe 48 angeordnet,
die ihrerseits an dem oberen Tragrohr 26 befestigt ist.
Somit ist die Seitwärtsbewegung des freien Endes des Schwenkhebelarms 16 umsetzbar in
eine Zugbewegung der Seilzüge 45 und damit in ein
Verschwenken des Trägervierecks. In dem Ausführungsbeispiel
nach 3c ist der wirksame Hebelarm des Schwenkhebelarms 16 gegeben
durch den Abstand der Führungsrolle 47 von dem
unteren Tragrohr 27, während der wirksame Hebelarm
am Trägerviereck gegeben ist durch die Länge eines Achsenträgers 4 vermehrt
um die Länge der Achsenträgerverlängerung 44.
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In
dem Ausführungsbeispiel nach 3d ist der
Hornlenker 15 auf einem trapezförmigen Gestell 48 befestigt,
wodurch die Seitwärtsbewegung des Hornlenkers 15 geführt
wird. Hierbei ist der Hornlenker 15 mit der Steuerellipse 37 und
der Steuerachse 36 auf einem Zapfen 49 drehbar
gelagert, wobei der Zapfen 49 in der Mitte der oberen Stange 50 des
trapezförmigen Gestells 48 befestigt ist. Die
untere Stange 51 des trapezförmigen Gestells 48 ist
an dem unteren Tragrohr 27 befestigt und hält
das trapezförmige Gestell 48. An den Enden der
oberen Stange 50 ist jeweils ein Seilzug 45 befestigt,
der mit einem Angriffspunkt 18 am oberen Querträger 6 befestigt
ist. Die Seilzüge 45 sind hierbei über
Kreuz geführt, wodurch die Verschwenkbewegung des Hornlenkers 15 eine
gleichsinnige Verschwenkbewegung des Fahrzeugrahmens 25 bewirkt.
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In
einem alternativen Ausführungsbeispiel sind die seitlichen
Stangen 52 in 3d ebenfalls parallel
ausgeführt, wodurch die seitliche Schwenkbewegung des Hornlenkers 15 den
Hornlenker in einer horizontalen Position belässt.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel nach 3e wird
die seitliche Bewegung des Hornlenkers 15 durch ein trapezförmiges
Gestell 48 geführt, wobei das trapezförmige
Gestell 48 wie unter 3d ausgebildet
und am Fahrzeugrahmen 25 befestigt ist. Die den die Steuerachse 36 tragenden
Zapfen 49 führende obere Stange 50 des
trapezförmigen Gestells 48 hat an einem Ende ein
Gelenk 24, an dem eine Zugstange 17 angelenkt
ist. Das andere Ende der Zugstange 17 ist an dem Angriffspunkt 18 mit dem
freien Ende der Achsenträgerverlängerung 44 verbunden.
Somit ist über die obere Stange 50 das Trägerviereck
verschwenkbar, indem der Achsenträger 4 mit der
Achsenträgerverlängerung 44 bewegt wird.
Der wirksame Hebel an dem Trä gerviereck ist in diesem Ausführungsbeispiel
gegeben durch die Länge zwischen Angriffspunkt 18 und
Gelenk 7 des Achsenträgers 4.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel nach 3f wird
die seitliche Bewegung des Hornlenkers 15 wie bei 3d beschrieben
durch ein trapezförmiges Gestell 48 geführt.
An dem unteren Tragrohr 27 ist über Abstandhalter 40 ein
Lagerrohr 53 angeordnet, in dem eine Hilfswelle 19 drehbar
gelagert ist. Die Hilfswelle 19 bildet gemeinsam mit dem
Schwenkhebelarm 16 und dem Schwenkarm 39 ein U-förmiges, nach
oben geöffnetes Verstellelement. An dem freien Ende des
Schwenkarmes 39 ist ein Mitnehmer 54 ausgebildet,
der zwei Wangen aufweist, die beidseitig in Fahrtrichtung aus der
oberen Stange 50 hervorstehenden Zapfen umgreifen, wodurch
das U-förmige Verstellelement den Bewegungen der oberen Stange 50 des
trapezförmigen Gestells 48 folgt. Der Schwenkhebelarm 16 ist
wie in 2 beschrieben über ein Gelenk 24 an
einer Zugstange 17 angelenkt, die an das Trägerviereck
angreift. Somit umfasst das Verstellelement in dem Ausführungsbeispiel
der 3f den U-förmig gebogenen Bügel
aus Schwenkhebelarm 16, Hilfswelle 19 und Schwenkarm 39 sowie
das trapezförmige Gestell 48. Insgesamt dient
auch hier das Verstellelement zur Übertragung der Schwenkbewegung
des Hornlenkers 15 auf eine Schwenkbewegung im Trägerviereck.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel nach 3g ist
der die Steuerachse 36 mit dem Hornlenker 15 und
der Steuerellipse 37 tragende Zapfen 49 an der unteren
Gleitschiene eines Gleitschienenpaares 55 befestigt. Diese
untere Gleitschiene des Gleitschienenpaars 55 ist quer
zur Fahrtrichtung, wie durch Pfeile angedeutet, gegen eine obere
Gleitschiene des Gleitschienenpaars 55 verschieblich angeordnet, wobei
die obere Gleitschiene an dem oberen Tragrohr 26 befestigt
ist. Somit ist der Hornlenker 15 quer zur Fahrtrichtung
auf einer Bewegungsbahn verschiebbar, die sowohl in einer vertikal
ausgerichteten Ebene als auch in einer horizontal ausgerichteten
Ebene verläuft. An den Enden der unteren Gleitschiene des
Gleitschienenpaars 55 sind Seilzüge 45 befestigt,
die über Kreuz geführt an den freien Enden von
Achsenträgerverlängerungen 44 enden.
Somit ist die durch das Gleitschienenpaar 55 geführte
Seitwärtsbewegung des Hornlenkers 15 übertragbar
auf eine Verschwenkung der Achsenträger 4 und
somit auf das Trägerviereck und den Fahrzeugrahmen 25.
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Bei
einem weiteren Ausführungsbeispiel ist statt der Seilzüge
ein System von Bowdenzügen vorgesehen, wobei die Hüllen
der Bowdenzüge an der oberen Gleitschiene des Gleitschienenpaars 55 oder am
Fahrzeugrahmen festgelegt sind. Die wirksame Hebellänge
des hier nur indirekt vorhandenen Schwenkhebelarms wird definiert
durch den Abstand der unteren Gleitschiene von dem unteren Tragrohr 27,
während die wirksame Hebellänge des am Trägerviereck
angreifenden Hebels durch die Länge eines Achsenträgers 4 und
einer Achsenträgerverlängerung 44 definiert
wird.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel nach 3h ist
das Gleitschienenpaar 55 mit der Befestigung und der Aufhängung
des Hornlenkers 15 wie unter 3g beschrieben
ausgeführt. Die untere Gleitschiene des Gleitschienenpaars 55 trägt
nun aber ein vorzugsweise an ihrem einen Ende angeordnetes Gelenk 24, über
das eine Zugstange 17 angelenkt ist, mit der eine Kraftübertragung über
den Angriffspunkt 18 auf die Achsenträgerverlängerung 44 und
damit den Achsenträger 4 erfolgen kann.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel nach 3i ist an
dem oberen Tragrohr 26 in dem Abschnitt zwischen Sitzbefestigung 12 und
Gelenklager 10 ein nach unten weisender Zapfen 74 angebracht, auf dem
eine Hülse 75 drehbar gelagert ist. Diese Hülse 75 trägt
eine Hilfsstange 76, die somit ebenfalls um die Achse des
Zapfens 74 drehbar gelagert ist. An dem in Fahrtrichtung
rückwärtigen Ende der Hilfsstange 76 ist
in einem Winkel ein Hebel 39 befestigt, auf dem die Steuerachse 36 mit
der Steuerellipse 37 und dem Hornlenker 15 in
bereits beschriebener Weise drehbar gelagert sind. Der Hornlenker 15 kann
somit neben der für die Lenkung bestimmten Drehbewegung
um die Achse des Hebels 39 noch eine seitliche Bewegung
ausführen, die durch die um den Zapfen 74 drehbar
gelagerte Hilfsstange 76 geführt wird. Die Hilfsstange 76 weist
an ihrem in Fahrtrichtung vorwärts gelegenen Ende einen
im Winkel zu der Hilfsstange 76 geführten Zapfenansatz 77 auf,
an dem über das Gelenk 24 die Zugstange 17 angelenkt ist.
Die Zugstange 17 greift wiederum im Angriffspunkt 18,
der ebenfalls ein Gelenk umfasst, an die Achsenträgerverlängerung 44 an.
Somit ist durch eine Seitwärtsbewegung des Hornlenkers
das Trägerviereck verschwenkbar und eine Neigung des Fahrzeugs 1 insgesamt
erreichbar.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel nach 3j laufen
das abgewinkelte Ende 78 des oberen Tragrohrs 26 mit
dem abgewinkelten Ende 79 des unteren Tragrohrs 27 in
dem Drehgelenk 29 zusammen, wobei der eingeschlossene Winkel
zur Verstärkung durch ein Versteifungsblech 80 ausgefüllt
ist. An dem Versteifungsblech 80 ist ein Gelenk 81 befestigt, über
das eine Hilfsstange 76 an dem Rahmen 25 des Fahrzeugs 1 angelenkt
ist. Ungefähr in ihrer Mitte, jedenfalls unterhalb des
Sitzes 11, trägt die Hilfsstange 76 den
etwa vertikal nach unten weisenden Hebel 39, auf dem die
Steuerachse 36 mit der Steuerellipse 37 und dem
Hornlenker 15 in beschriebener Weise drehbar zur Lenkung
des Fahrzeugs gelagert sind. Das in Fahrtrichtung vorwärts
zeigende Ende der Hilfsstange 76 ist über ein
Gelenk 82 mit einer Stützstange 83 verbunden,
die an ihrem anderen Ende über ein weiteres Gelenk 84 an
dem unteren Tragrohr 27 befestigt ist. Die Stützstange 83 ist
in mittlerer Position, also in aufgerichteter Position des Fahrzeuges 1,
vertikal ausgerichtet. Durch eine Seitwärtsbewegung des
Hornlenkers 15 wird die Stützstange 83 um den
Schwenkwinkel 85 ausgelenkt. An der Hilfsstange 76 ist
zwischen dem Befestigungspunkt des Hebels 39 und dem Gelenk 82 die
Zugstange 17 über ein Gelenk 24 angelenkt.
Die Zugstange 17 greift an ihrem anderen Ende in dem Angriffspunkt 18 über
ein Gelenk an der Achsenträgerverlängerung 44 an,
die mit dem Trägerviereck, insbesondere dem oberen Querträger 6,
befestigt ist. Somit ist durch eine Seitwärtsbewegung des
Hornlenkers 15 über die Hilfsstange 76 und
weiter die Zugstange 17 ein Verschwenken des Trägervierecks
und damit ein Neigen des Fahrzeugs 1 bewirkbar.
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Nach
dem Ausführungsbeispiel nach 3k ist
das in Fahrtrichtung vorwärts weisende Ende der Hilfsstange 76 über
ein Gelenk 81 an der das obere Tragrohr 26 mit
dem unteren Tragrohr 27 verbindenden Querstrebe 28 angelenkt.
An dem in Fahrtrichtung rückwärtigen Ende der
Hilfsstange 76 ist in einem Winkel zu der Hilfsstange 76 der
Hebel 39 ausgebildet, der die Steuerachse 36 mit
der Steuerellipse 37 und dem Hornlenker 15 in
beschriebener Weise drehbar trägt. Eine Stützstange 83 ist
an ihrem einen Ende über ein Gelenk 84 an der
unteren Tragstange 27 festgelegt und an ihrem anderen Ende über
ein Gelenk 82 ungefähr in der Mitte der Hilfsstange 76 angelenkt.
Somit ist die Beweglichkeit des Hornlenkers 15 in seitlicher
Richtung durch die Hilfsstange 76 geführt. Zwischen
dem Anlenkungspunkt der Stützstange 83 an der
Hilfsstange 76 und dem Anlenkungspunkt der Hilfsstange 76 an
der Querstrebe 28 ist über ein Gelenk 24 die
Zugstange 17 angelenkt, die an ihrem anderen Ende im Angriffspunkt 18 mit
dem oberen Querträger 6 verbunden ist. Somit ist auch
bei diesem Ausführungsbeispiel eine Seitwärtsbewegung
des Hornlenkers 15 auf eine Verschwenkbewegung des Trägervierecks übertragbar.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel nach 2 sowie
bei den Ausführungsbeispielen der 3a bis 3k ist
jeweils zwischen den Lenkvorsprüngen 38, die an
den Achsenträgern 4 befestigt sind und in Fahrtrichtung
rückwärts weisen, ein Drahtseil gespannt, das
die Funktion einer Spurstange für die Lenkung der Räder 2 ausübt.
Dieses Drahtseil ist durch ein in den Figuren nicht näher
gezeigtes, am unteren Tragrohr 27 befestigtes und quer
zur Fahrtrichtung ausgerichtetes Rohr geführt. Dieses Rohr weist
eine derartige Länge auf, dass bei einer Neigung des Fahrzeugs
um die Verschwenkachse 71 der Draht zwischen den Lenkvorsprüngen 38 S-förmig
verformt wird. Hierdurch wird eine Rückstellkraft gegen
die verschwenkende Neigung des Fahrzeuges auf den Fahrzeugrahmen
eingebracht, und das Fahrzeug richtet sich durch die Rückstellkraft
selbsttätig wieder auf, sobald der Hornlenker 15 sich
selbst überlassen wird. Bei einer alternativen Ausführungsform
ist statt des Rohres eine Anordnung von Rollen vorgesehen, die zueinander
beabstandet sind und ebenfalls eine S-förmige Verformung
des zwischen den Lenkvorsprüngen 38 gespannten
Drahtes bewirken.
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4a bis 4l zeigen
Ausführungsbeispiele für die Verstelleinrichtung,
mit der die Seitwärtsbewegung des Lenkelements, also der
Lenkstange auf eine Kipp- beziehungsweise Neigebewegung in seitliche
Richtung des Fahrzeugs übertragbar ist. Die 4a bis 4l stellen
dabei Prinzipskizzen dar, bei denen funktionell gleiche Teile mit gleichen
Bezugszeichen bezeichnet werden und bei denen identisch oder gleichartig
dargestellten Teile die gleichen Bezeichnungen tragen. Aus Gründen der Übersichtlichkeit
wurden nicht in allen Zeichnungen alle Bezugszeichen aufgeführt,
sondern es sind die entsprechenden Bezeichnungen jeweils aus den übrigen 4a bis 4l zu
entnehmen.
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4a zeigt
ein Fahrzeug 1, bei dem ein Hornlenker an der oberen Stange 50 eines
trapezförmigen Gestells befestigt ist. Die Eckpunkte des
trapezförmigen Gestells sind als Gelenke ausgeführt. Die
untere Stange 51 des trapezförmigen Gestells 48 ist
mit dem unteren Tragrohr 27 eines Fahrzeugrahmens des Fahrzeugs 1 verbunden.
Durch die Gelenke an den Eckpunkten des trapezförmigen
Gestells 48 ist der Hornlenker 15 seitlich, also
quer zur Fahrtrichtung und in 4a in
der Zeichnungsebene, verschiebbar. Die obere Stange 50 des
trapezförmigen Gestells 48 greift an einen Schwenkhebelarm 16 an, der
drehbar um eine Hilfswelle 19 gelagert ist. Der Schwenkhebelarm 16 greift
wiederum über Gelenke und eine Zugstange 17 an
ein Trägerviereck 56 an, das von einem oberen
Querträger 6 und einem unteren Querträger 8 und
von zwei Achsenträgern 4 gebildet wird. Der obere
Querträger 6 ist mit den Achsenträgern 4 über
Gelenke 5 verbunden, und der untere Querträger 8 ist über
Gelenke 7 mit den Achsenträgern 4 verbunden.
Hierdurch ist das Trägerviereck 56 verschwenkbar
beweglich, wobei der obere Querträger 6 gegen
den unteren Querträger 8 in Längsrichtung
der Querträger relativ bewegt wird. Durch die Kopplung
zwischen dem Hornlenker 15 und dem Schwenkhebelarm 16 ist
durch ein seitliches Bewegen des Hornlenkers 15 das Trägerviereck 56 in
der beschriebenen Weise verschwenkbar.
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Der
obere Querträger 6 ist in seiner Mitte über
ein Gelenklager 10 mit dem oberen Tragrohr 26 eines
Fahrzeugrahmens verbunden. Der untere Querträger 8 ist
in seiner Mitte über ein Gelenklager 13 mit dem
unteren Tragrohr 27 eines Fahrzeugrahmens verbunden. Gelenklagerlager 10 und
Gelenklager 13 ermöglichen eine Drehbewegung des
oberen beziehungsweise unteren Querträgers 6 bzw. 8 bezüglich
des Fahrzeugrahmens. Somit wird durch ein Verschwenken des Trägervierecks 56 ein
Abkip pen oder Neigen des Fahrzeugrahmens und damit des gesamten
Fahrzeuges erreicht.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel nach 4b ist
das Trägerviereck 48 mit seiner oberen Stange 50 am
Fahrzeugrahmen des Fahrzeuges 1 festgelegt, während
die untere Stange 51 des trapezförmigen Gestells 48 den
Zapfen 49 trägt, auf dem der Hornlenker 15 drehbar
gelagert ist. Die untere Stange 51 ist wiederum mit einem
Schwenkhebelarm 16 gekoppelt, der über eine Zugstange 17 an
das Trägerviereck 56 angreift und somit ein Verschwenken
oder Neigen des Fahrzeugs um eine in Fahrtrichtung orientierte Achse
ermöglicht.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel nach 4c ist
an dem unteren Tragrohr 27 des Fahrzeugrahmens eine Gleitschiene
befestigt, die mit einer zweiten, unteren Gleitschiene ein Gleitschienenpaar 55 bildet.
Dabei ist an der zweiten, unteren Gleitschiene ein Zapfen 49 vorgesehen,
die der Lenkeinrichtung, insbesondere den Hornlenker 15,
trägt. Die Zugstange 17 greift an dem freien Ende
einer Achsenverlängerung 44 an, wodurch wieder
das Trägerviereck 56 zur Neigung des Fahrzeuges
verschwenkbar ist.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel nach 4d ist
das Gleitschienenpaar 55 an dem oberen Tragrohr 26 des
Fahrzeugrahmens befestigt, und der die Lenkung, symbolisiert durch
den Hornlenker 15, tragende Zapfen 49 ist an dem
unteren Schienenelement des Gleitschienenpaars 55 befestigt
und weist nach unten. Die Zugstange 17 führt in
diesem Fall von einem Ende des unteren Gleitschienenelements über die
Fahrzeugmitte hinweg auf die andere Seite an das freie Ende der
Achsenträgerverlängerung 44. Somit ist
gegenüber der Ausführungsform nach 4c eine
Lage der Zugstange 17 erreicht, die einen weniger spitzen
Winkel mit der Fahrtrichtung einschließt als die Zugstange 17 nach 4c.
Hierdurch ist die Kraftaufteilung der bei der Übertragung auf
den Hornlenker 15 eingebrachten, seitlich gerichteten Kraft
auf das Trägerviereck 56 günstiger als
bei dem Ausführungsbeispiel nach 4c.
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4e zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Fahrzeugs 1. Dieses Beispiel entspricht dem in 3a dargestellten
Beispiel. Eine Hilfswelle 19 ist über Abstandshalter 40 an dem
oberen Tragrohr 26 eines Fahrzeugrahmens befestigt. Mit
dieser Hilfswelle ist der Hornlenker 15 verbunden, der
somit um die Achse der Hilfswelle drehbar ist. An den Hornlenker
ist über die Hilfswelle ein Schwenkhebelarm 16 gekoppelt,
der mit dem Hornlenker 15 drehverschwenkbar ist. Über
ein Gelenk ist an das freie Ende des Schwenkhebelarms 16 eine Zugstange 17 angelenkt,
die in einem Gelenk 7 des Trägervierecks 56 angreift.
Somit ist das Trägerviereck 56 durch ein seitliches
Bewegen des Hornlenkers 15 derart verformbar, dass die
Achsenträger 4 jeweils um die Gelenke 5 verschwenkt
werden. Durch die Ankopplung des Trägervierecks 56 an
die obere Tragstange 26 und das untere Tragrohr 27 in
der beschriebenen Weise wird somit ein Neigen des Fahrzeugs 1 durch
Betätigung des Hornlenkers 15 in seitlicher Richtung
bewirkt.
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4f zeigt
ein weiteres Beispiel eines Verstellelements bei einem erfindungsgemäßen
Fahrzeug 1. Der Hornlenker 15 ist wie beschrieben
in einer Hilfswelle 19 drehbar gelagert, wobei die Hilfswelle 19 über
Abstandhalter 40 am Fahrzeugrahmen festgelegt ist. Mit
dem freien Ende der Hilfswelle 19 ist nun ein Zahnbogen 57 verbunden,
der mit einer an am oberen Tragrohr 26 des Fahrzeugrahmens
befestigten Zahnstange 58 angebracht ist. Durch ein Verschwenken
des Hornlenkers 15 in seitliche Richtung wird somit der
Zahnbogen 57 um die Hilfsachse 19 verschwenkt,
wodurch die Zahnstange 58 in seitlicher Richtung transportiert
wird. Somit wird das Trägerviereck 56 in der beschriebenen
Weise verschwenkt, und das Fahrzeug 1 neigt sich insgesamt. Die
wirksame Länge des hier als Zahnbogen 57 realisierten
Schwenkhebelarms ist durch den Radius des Zahnbogens 57,
dessen Mittelpunkt in der Hilfswelle 19 liegt, beschrieben.
Die wirksame Länge des Hebels, der an dem Trägerviereck 56 angreift,
ist durch die Länge des Achsenträgers 4 gegeben.
Der Zahnbogen 57 weist vorzugsweise eine von der kreisrunden
Form abweichende Form auf, die beispielsweise elliptisch geformt
ist, um die Abstandsänderung zwischen oberen Querträger 6 und
unteren Querträger 8 bei Verschwenkung des Trägervierecks 56 nachzuvollziehen.
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4g zeigt
ein weiteres erfindungsgemäßes Beispiel eines
Fahrzeugs 1 mit Verstellelement. Ein Hornlenker 15 ist
in bereits beschriebener Weise über ein U-förmiges
Verstellelement mit einem Schwenkhebelarm 16 gekoppelt.
Der Schwenkhebelarm 16 ist in einer Hilfswelle 19 gelagert
und um diese verschwenkbar. An dem freien Ende des Schwenkhebelarms 16 ist
nun eine entlang des Schwenkhebelarms 16 verschiebbare
Hülse 59 angeordnet, an der Seilzüge 60 nach
beiden Seiten des Fahrzeuges fortlaufen, die in Angriffspunkten 18 an dem
oberen Querträger 6 des Trägervierecks 56 angreifen.
Die Hülse 59 wird dabei von einer Feder 51 mit
einer Kraft beaufschlagt, wodurch die Seilzüge 60 gespannt
werden, aber bei Verschwenkung des Schwenkhebelarms 16 und
des dadurch mitbewegten Trägervierecks 56 einen
Längenausgleich ausführen können.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel nach 4h ist
der Zahnbogen 57 gegenüber dem Ausführungsbeispiel
nach 4f in seinem Radius etwas verkürzt ausgebildet.
Die Zahnstange 58 aus 4f ist
nun an einer Schiebestange 62 ausgebildet, die über
Gelenke 24 mit Zugstange 17 beidseitig an die
Achsenträ ger 4 angreift und somit ein Verschwenken
des Trägervierecks 56 ermöglicht.
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Das
Ausführungsbeispiel nach 4i stellt die
Situation nach 2 dar. Der Hornlenker 15 ist über
die Hilfswelle 19 mit dem Schwenkhebelarm 16 gekoppelt
und mit diesem gemeinsam um die Hilfswelle 19 drehbar gelagert.
An den Schwenkhebelarm 16 ist eine Zugstange 17 angelenkt,
die an ihrem anderen Ende an dem oberen Querträger 6 des
Trägervierecks 56 angreift. Der Schwenkhebelarm 16 weist bezüglich
der vertikalen Achse 14 selbst in aufgerichteter Position
des Fahrzeugs 1, also wenn die Fahrzeugmitte vertikal ausgerichtet
ist, einen nicht verschwindenden Winkel auf. Dieser Winkel ist so
gewählt, dass in der Normalposition, also der Position, in
der das Fahrzeug 1 aufgerichtet ist, der Schwenkhebelarm 16 mit
der Zugstange 17 einen rechten Winkel einschließt.
Durch die Wahl des rechten Winkels, also eines Winkels von 90°,
in dieser Position wird erreicht, dass eine Auslenkung des Schwenkhebelarms 16 nach
links um einen bestimmten Betrag einen bestimmten Neigewinkel des
Fahrzeuges erzeugt, der gleich ist, dem Neigungswinkel der sich
bei Verschwenkung des Schwenkhebelarms 16 um den gleichen
Betrag nach rechts ergibt.
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Das
Ausführungsbeispiel nach 4j zeigt die
Situation, in der die Hilfswelle 19 an der oberen Tragstange 26 drehbar
gelagert ist. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet
sich von dem Ausführungsbeispiel nach 4e dadurch,
dass in Normalstellung des Fahrzeuges der Schwenkhebelarm 16 nicht
in der durch die Fahrzeugmitte definierten Ebene verläuft,
sondern mit dieser einen nicht verschwindenden Winkel einschließt.
Dieser Winkel ist so gewählt, dass in der Normalstellung
der Schwenkhebelarm 16 mit der Zugstange 17 einen
rechten Winkel einschließt, wodurch eine Verschwenkung
des Hornlenkers 15 nach beiden Seiten gleichermaßen
in eine Neigebewegung des Fahrzeugs 1 umgesetzt wird.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel nach 4k greift
der in der Hilfswelle 19 drehbar gelagerte Schwenkhebelarm 16 nicht
direkt über eine Zugstange an dem Trägerviereck 56 an,
sondern ist über ein Schiebdrehgelenk 63 mit einer
Schiebestange 62 verbunden, die über Gelenke 24 und
Zugstangen 17 mit dem Trägerviereck 56 verbunden
ist. Somit führt eine Verschwenkung des Schwenkhebelarms 16 um die
Hilfswelle 19 zu einer seitlichen Verschwenkbewegung der
Schiebestange 62, die über die Zugstangen 17 auf
das Trägerviereck 56 übertragen wird. Das
Schiebdrehgelenk 63 ist dabei entlang der Achse des Schwenkhebelarms 16 verschiebbar
gelagert, wodurch ein erforderlicher Längenausgleich bewirkt wird.
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Das
Ausführungsbeispiel nach 4l unterscheidet
sich von dem Ausführungsbeispiel nach 4g dadurch,
dass die Funktion der unteren Tragstange 27 in 4g,
nämlich die Befestigung und Lagerung der Hilfswelle 19,
nun durch das obere Tragrohr 26 ausgeübt wird.
Der Schwenkhebelarm 16 weist mit seinem freien Ende daher
nun nach unten. Der Schwenkhebelarm 16 trägt wie
in 4g eine Hülse 59, die entlang
des Schwenkhebelarms 16 verschieblich gelagert ist. An
die Hülse 59 greifen Seilzüge 60 an,
die an ihrem anderen Ende an Angriffspunkten 18 mit dem
unteren Querträger 8 verbunden sind. Eine Feder 61 greift
an die Hülse 59 an und spannt die Seilzüge 60.
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5 zeigt
die Prinzipskizze einer Feststellbremse, die ein unbeabsichtigtes,
selbsttätiges Neigen des Fahrzeuges quer zur Fahrtrichtung
verhindern soll. Dargestellt sind das vierkantig oder rund ausgeführte
obere Tragrohr 26 und das ebenso vierkantig oder rund ausgeführte
untere Tragrohr 27 des Fahrzeugrahmens 25. An
dem oberen Tragrohr 26 sind zur Bildung des Gelenklagers 10 an
zwei Anlenkungspunkten 64 jeweils ein linker oberer Querträger 65 und
ein rechter oberer Querträger 66 angelenkt. Diese
oberen Querträger 65 und 66 sind an ihren
jeweils nicht dargestellten Enden über Anlenkungspunkte
mit Achsenträgern 4 verbunden.
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Ebenso
sind an dem unteren Tragrohr 27 zur Bildung eines Gelenklagers 13 über
Anlenkungspunkte 67 ein linker unterer Querträger 68 und
ein rechter unterer Querträger 69 angelenkt. Diese
unteren Querträger 68 und 69 sind mit
ihren nicht dargestellten Enden jeweils mit einem Achsenträger 4 verbunden
zur Bildung eines Trägervierecks 56. Durch die
in 5 gezeigte Ausgestaltung der Gelenklager 10 bzw. 13 ist
ersichtlich, dass das Trägerviereck 56 in zwei
Vierecke unterteilt ist, die als gemeinsame Seite die Verbindungslinie
zwischen dem Gelenklager 10 und dem Gelenklager 13 aufweisen.
Diese beiden Teilvierecke des Trägervierecks 56 sind
somit in gewissem Umfang unabhängig voneinander beweglich,
ein Verschwenken der oberen Querträger relativ gegen die
unteren Querträger führt aber weiterhin zu einer
Neigung des Fahrzeugrahmens und damit des gesamten Fahrzeugs. An
dem rechten unteren Querträger 69 ist ein dreieckiges
Ansatzelement 70 ausgebildet und befestigt, während
an dem linken unteren Querträger 68 ein Ausgleichshebel 87 über
eine Aufnahme 88 angelenkt ist. Das Ansatzelement 70 und
der Ausgleichshebel 87 weisen an ihren freien Enden jeweils
ein Befestigungsloch 71 auf, in dem eine Bremsplatte 72 mittels
eines nicht weiter gezeigten Stifts befestigt ist. Diese Bremsplatte 72 wird
bei einer Neigung des Fahrzeugrahmens relativ zu dem aus linken
oberen Querträger 65 und rechten oberen Querträger 66 gebildeten
oberen Querträger bewegt. Um diese Relativbewegung zu behindern, sind
an dem oberen Tragrohr 26 Bremsbacken 73 befestigt,
die durch einen nicht näher gezeigten her kömmlichen
Bowdenzugmechanismus betätigbar sind. Werden also die Bremsbacken 73 aufeinander zu
bewegt und zusammengepresst, so halten sie die Bremsplatte 72 zwischen
sich und verhindern eine Neigung des Fahrzeuges. Durch ein Feststellmechanismus
sind die Bremsbacken 73 in der die Bremsplatte 72 festhaltenden
Position fixierbar. Somit ist eine Feststellbremse 86 gebildet,
die ein unbeabsichtigtes Neigen des Fahrzeuges um eine in Fahrtrichtung
orientierte Achse verhindert. Der Ausgleichshebel 87 gleicht
die Scherbewegung des linken unteren Querträgers 68 gegen
den rechten unteren Querträger 69 um das Gelenklager 13 aus,
die durch die getrennte Federung des linken und rechten Rads 2 auftritt.
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Bei
einem weiteren Ausführungsbeispiel ist auch auf dem linken
unteren Querträger 68 statt des Ausgleichshebels 87 oder
zusätzlich zu dem Ausgleichshebel 87 ein zweites
dreieckiges Ansatzelement fest ausgebildet und es ist statt der
Bremsplatte 72 oder zusätzlich zu ihr zwischen
die nun vorhandenen zwei Ansatzelemente 70 ein Stoßdämpfer
oder ein sonstiges Federelement eingefügt. Hierdurch wird
eine getrennte Federung der aufgehängten Räder
erreicht beziehungsweise verbessert. Durch die dreieckige Ausgestaltung
der Ansatzelemente ist genügend Stabilität erreicht,
um die Federkraft auf die Querträger zu übertragen.
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Die
Erfindung ist besonders vorteilhaft einsetzbar bei Fahrzeugen die
entweder ausschließlich durch Muskelkraft angetrieben werden
oder die eine Kombination von Muskelantrieb und Elektroantrieb, wobei
letzterer vorzugsweise durch Solarzellen gespeist wird, erlauben.
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Bei
einem mehrstufigen Fahrzeug wird eine verschwenkende Neigbarkeit
des Fahrzeuges um eine in Fahrtrichtung orientierte Achse dadurch
erreicht, dass die einzeln aufgehängten, lenkbaren Räder
an Achsenträgern gelagert sind, die mit Querträgern
ein Trägerviereck bilden, dessen Eckpunkte durch Gelenke
gegeben sind. Die Verformung des Trägervierecks erfolgt
erfindungsgemäß durch eine Schwenkbewegung des
Lenkelements des Fahrzeuges in einer Richtung, die quer zur Fahrtrichtung
ausgerichtet ist. Ein Verstellelement ist vorgesehen zur Übertragung
der Verschwenkbewegung des Lenkelements auf das Trägerviereck,
wobei die für die Neigung des Fahrzeuges notwendige Verformung
des Trägervierecks durch eine Relativbewegung der oberen
Seite des Trägervierecks gegen die untere Seite des Trägervierecks
quer zur Fahrtrichtung erfolgt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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