DE1095152B - Single-track road vehicle - Google Patents

Description

Einspuriges Straßenfahrzeug Die zweiräderigen Fahrzeuge mit und ohne Motor, die zur Zeit im Gebrauch sind, haben in der Regel vorn ein Lenkrad und hinten ein Triebrad, wobei letzteres durch ein Pedal und einen Kettenantrieb betätigt wird, welche zwischen beiden Rädern angeordnet sind. Diese derzeit ganz allgemein gebräuchliche Anordnung der Fahrräder bedingt eine verhältnismäßig langgestreckte Bauart derselben, die viele Nachteile zur Folge hat, wie erhebliches Gewicht und großer Raumbedarf, da die Abmessungen des Rahmens, der als Träger der Räder, des Pedalantriebs der Lenkstange und des Sattels zu dienen hat, beträchtlich sein müssen. Ferner ist die Wendigkeit und Transportfähigkeit durch den großen Achsabstand der beiden Räder stark beeinträchtigt und die Einschlagmöglichkeit der Lenkung sehr begrenzt.Single-track road vehicle The two-wheeled vehicles with and without Motors currently in use usually have a steering wheel in the front and a rear a drive wheel, the latter being operated by a pedal and a chain drive, which are arranged between the two wheels. This currently in very common use Arrangement of the bicycles requires a relatively elongated design of the same, which has many disadvantages, such as considerable weight and large space requirements, because the dimensions of the frame, which supports the wheels, the pedal drive of the Handlebar and saddle has to be used, must be considerable. Furthermore, the Maneuverability and transportability thanks to the large center distance between the two wheels severely impaired and the possibility of turning the steering very limited.

Es gibt andererseits auch Fahrräder, bei denen das Vorderrad angetrieben wird, während das Hinterrad als Lenkrad wirkt und bei denen der Antrieb auf dem ersteren montiert ist. Diese Art von Fahrrädern hat zwar einen geringeren Raumbedarf, hingegen ist ihre Führung mangels genügender Stabilität sehr schwierig. Infolge der Tatsache, daß das hintere Lenkrad entgegengesetzt zur Kurvenrichtung eingeschlagen werden muß, ist es fast unmöglich, Kurven zu fahren, und auch das Fahren in gerader Linie ist gefährlich.On the other hand, there are also bicycles in which the front wheel is driven while the rear wheel acts as a steering wheel and where the drive is on the the former is mounted. Although this type of bicycle takes up less space, on the other hand, their management is very difficult due to a lack of sufficient stability. As a result the fact that the rear steering wheel turned in the opposite direction to the direction of the curve must be, it is almost impossible to turn corners, and also driving in straights Line is dangerous.

Es hat sich nun gezeigt, daß die Stabilität eines einspurigen Straßenfahrzeuges einerseits wesentlich von der Neigung der Steuersäule zur Standebene beeinflußt wird und andererseits von dem Umstand, daß eine Schwenkung des Hinterrades die Fahrtrichtung in gänzlich anderer Weise ändert als eine Schwenkung des Vorderrades. Beim Bau der bisher bekannten einspurigen Fahrzeuge mit Hinterradlenkung fehlte diese Erkenntnis. Daher wurden diese Fahrzeuge entweder mit senkrechter oder ungünstig geneigter Steuersäule gebaut.It has now been shown that the stability of a single-track road vehicle on the one hand significantly influenced by the inclination of the control column to the standing level is and on the other hand of the fact that a pivoting of the rear wheel the direction of travel changes in a completely different way than pivoting the front wheel. When building the Previously known single-track vehicles with rear-wheel steering lacked this knowledge. Therefore, these vehicles were either with a vertical or inclined steering column built.

Bei der Erfindung hingegen wurden die vorerwähnten Erkenntnisse weitestgehend berücksichtigt und dadurch die bestehenden Nachteile beseitigt.In the case of the invention, on the other hand, the aforementioned findings were largely made taken into account and thereby eliminates the existing disadvantages.

Sie betrifft ein einspuriges Straßenfahrzeug mit Antrieb durch Muskelkraft oder Motor, bei welchem das Hinterrad gelenkt wird, das Vorderrad jedoch starr ist und das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Steuersäule, um welche das Hinterrad lenkbar ist, gegenüber der Standebene schräg, vorzugsweise unter einem Winkel von 71 bis 77° gerichtet ist, und zwar so, daß ihre gedachte Achse die Standebene des Fahrzeuges in einem Punkt schneidet, der mindestens annähernd, vorzugsweise jedoch genau in der Hälfte zwischen den beiden durch die Radzentren verlaufenden Vertikalebenen liegt und daß die Übertragung der Bewegungen des Lenkers oder des Lenkrades auf die Steuersäule durch ein Untersetzungsgetriebe erfolgt. Bei einem Durchmesser des Hinterrades von beispielsweise 57 cm beträgt der waagerechte Abstand zwischen dem Schnittpunkt der gedachten Achse der Steuersäule mit der Standebene und dem Zentrum des Hinterrades 32,5 cm, der Neigungswinkel der Steuersäule zur Standebene 77° und das Untersetzungsverhältnis 1:1,8. Dieses Fahrzeug besitzt alle Vorteile von Fahrzeugen mit lenkbarem Hinterrad, wie geringer Raumbedarf und geringes Gewicht, verbesserte Wendigkeit usw., ohne deren Nachteile zu haben. Es ist leicht zu steuern und seine Stabilität ist mindestens derjenigen von Fahrrädern mit lenkbarem Vorderrad und hinterem Triebrad gleich. Nach der weiteren Erfindung ist eine Einstellvorrichtung vorgesehen, die eine Verstellung des Neigungswinkels der Steuersäule und der Räder in vertikaler und/oder in horizontaler Richtung ermöglicht, damit der besagte halbe Abstand, unabhängig vom äußeren Raddurchmesser bzw. demjenigen der Gummibereifung beibehalten werden kann. Die Einstellung muß der Abflachung der letzteren unter der Einwirkung der Last, Rechnung tragen. Die Einstellung des Vorderrades im Längssinn kann dabei in beiden Richtungen ohne Nachteil geringe Abweichungen aufweisen.It relates to a single-track road vehicle powered by muscle power or a motor in which the rear wheel is steered but the front wheel is rigid and which is characterized in that the steering column around which the rear wheel is steerable, obliquely with respect to the standing plane, preferably at an angle of 71 to 77 ° is directed, in such a way that its imaginary axis is the standing plane of the Vehicle intersects at a point that is at least approximately, but preferably exactly halfway between the two vertical planes running through the wheel centers lies and that the transmission of the movements of the handlebars or the steering wheel is based on the control column is carried out by a reduction gear. With a diameter of the Rear wheel of 57 cm, for example, is the horizontal distance between the Intersection of the imaginary axis of the control column with the standing plane and the center of the rear wheel 32.5 cm, the angle of inclination of the steering column to the standing plane 77 ° and the reduction ratio 1: 1.8. This vehicle has all the advantages of vehicles with steerable rear wheel, such as small footprint and light weight, improved Maneuverability etc. without having their disadvantages. It's easy to control and its Stability is at least that of bicycles with a steerable front wheel and rear drive wheel same. According to the further invention is an adjusting device provided that an adjustment of the angle of inclination of the steering column and the wheels in the vertical and / or in the horizontal direction, so that said half Distance, regardless of the outer wheel diameter or that of the rubber tires can be maintained. The setting must take the flattening of the latter below the effect of the load. The adjustment of the front wheel in the longitudinal direction can have slight deviations in both directions without any disadvantage.

Bei einem derart beschaffenen Fahrzeug, kann die auf das Hinterrad wirkende Steuerung durch eine vor dem Fahrer angeordnete Lenkstange oder ein Lenkrad erfolgen, deren oder dessen Bewegung zur Steuersäule mittels Ketten, gekreuztem Kabelzug, Kegelradtrieb oder Zahnstange übertragen wird.In the case of a vehicle of this type, the can be placed on the rear wheel Acting control by a handlebar or a steering wheel arranged in front of the driver take place whose or whose movement to the control column by means of chains, crossed Cable pull, bevel gear or rack is transmitted.

Die Zeichnungen zeigen Ausführungsbeispiele erfindungsgemäß gebauter Fahrzeuge: Fig.l ist die Seitenansicht eines Fahrrades mit Lenkstange, dessen Pedalantrieb auf der Achse des vorderen Triebrads montiert ist; Fig. 2 ist die Seitenansicht einer anderen Ausführungsform mit zwecks Anpassung an die Größe des Fahrers verstellbarem Pedalantrieb und mit einer Karosserie; Fig. 3 ist die gleiche Ansicht einer dritten, mit Motorantrieb versehenen Ausführungsform; Fig.4 zeigt ein Einzelteil, der Kraftübertragung von dem mit dem starren Rahmen verbundenen Motor auf das lenkbare Hinterrad; Fig. 5 stellt schematisch für einen Neigungswinkel von 74° errechnete, zweckmäßige Raddurchmesser und Radabstände dar.The drawings show exemplary embodiments built according to the invention Vehicles: Fig.l is the side view of a bicycle with handlebar, whose pedal drive is mounted on the axle of the front drive wheel; Fig. 2 is the side view of another embodiment with for the purpose of adapting to the size the driver's adjustable pedal drive and with a body; Fig. 3 is the the same view of a third embodiment provided with a motor drive; Fig. 4 shows a single part, the power transmission from the one connected to the rigid frame Motor on the steerable rear wheel; Fig. 5 illustrates schematically for an angle of inclination of 74 ° is the appropriate wheel diameter and wheel spacing calculated.

In diesen Figuren bezeichnet 1 das vordere Rad, 2 das hintere Lenkrad, 3 den Fahrradrahmen, 4 den als Lehnsessel ausgebildeten Fahrersitz, 5 die hinter dem Sitz befindliche Steuersäule und 6 die Hinterradgabel. Das dem Fahrzeug zugrunde liegende Prinzip ist aus den Figuren ersichtlich, in welchen die durch die Steuersäule 5 gehende Achse A und der Abstand B zwischen den Zentren der beiden Räder 1, 2 eingezeichnet sind. Danach schneidet die Achse A die Standebene C der beiden Räder in einem Punkt, der in der Hälfte zwischen den beiden durch die Radzentren verlaufenden Vertikalebenen liegt. Es ist ferner ersichtlich, daß sich die Räder 1, 2 um so mehr einander nähern, je größer der von der Achse A und der Standebene C gebildete Winkel a ist, wobei sich der Winkel, der von der Gabel 6 und der Steuersäule 5 gebildet wird, gegebenenfalls auch vergrößert. Die Annäherung der Räder kann in der Praxis gewisse Grenzen nicht überschreiten.In these figures, 1 denotes the front wheel, 2 the rear steering wheel, 3 the bicycle frame, 4 the driver's seat designed as an armchair, 5 the control column located behind the seat and 6 the rear fork. The principle on which the vehicle is based can be seen from the figures, in which the axis A passing through the control column 5 and the distance B between the centers of the two wheels 1, 2 are shown. Then the axis A intersects the standing plane C of the two wheels at a point which is halfway between the two vertical planes running through the wheel centers. It can also be seen that the wheels 1, 2 approach each other the closer, the greater the angle a formed by the axis A and the standing plane C, the angle formed by the fork 6 and the control column 5 changing , possibly also enlarged. In practice, the approach of the wheels cannot exceed certain limits.

In Fig. 1 ist das Fahrrad mit einer Lenkstange 8 versehen, deren Bewegungen mittels Kettenrädern 9, 10 auf die Steuersäule 5 übertragen werden. 11 bezeichnet die gekreuzte Kette. Der Pedalantrieb 7 wirkt seinerseits auf ein Übersetzungsgetriebe 12, dessen letztes Rad auf der Welle des Vorderrads 1 verteilt ist.In Fig. 1 the bicycle is provided with a handlebar 8, the movements of which be transmitted to the control column 5 by means of chain wheels 9, 10. 11 designated the crossed chain. The pedal drive 7 in turn acts on a transmission gear 12, the last wheel of which is distributed on the shaft of the front wheel 1.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 2 hat den gleichen Lenkmechanismus wie die vorhergehende. Hingegen sitzt der Pedalantrieb 7 derart auf einer konzentrisch zur Achse des Vorderrades 1 gekrümmten Strebe 3' des Rahmens 3, daß er an verschiedenen Stellen dieser Strebe blockiert werden kann. Dadurch kann sein Abstand vom Fahrersitz in weiten Grenzen verändert und der Größe des Fahrers angepaßt werden. Die Bewegungsübertragung vom Pedalantrieb 7 zum Vorderrad 1 wird in bekannter Weise durch einen Kettenantrieb 12', 13 vermittelt. Schließlich ist das ganze Fahrrad von einer Karosserie 15 umhüllt.The embodiment according to FIG. 2 has the same steering mechanism like the previous one. In contrast, the pedal drive 7 is seated concentrically in this way to the axis of the front wheel 1 curved strut 3 'of the frame 3 that he is at different Make this strut can be blocked. This allows its distance from the driver's seat can be changed within wide limits and adapted to the size of the driver. The transmission of motion from the pedal drive 7 to the front wheel 1 is carried out in a known manner by a chain drive 12 ', 13 conveyed. Finally, the entire bicycle is encased in a body 15.

Die in Fig.3 dargestellte Ausführung weicht von der vorhergehenden insofern ab als die Steuerung von der Lenkstange 8 über einen Kegelradantrieb 16, mit entsprechender Übersetzung durch ein Gestänge 18 auf die Gabel 6 des Hinterrades übertragen wird. Angetrieben wird diese Ausführungsform durch den im verstärkten Rahmen 3 untergebrachten Motor 19, dessen Bewegung durch das in Fig.4 im einzelnen dargestellte Getriebe auf das lenkbare Hinterrad 2 übertragen wird. Auf der treibenden Welle des Motors sitzt das Kettenrad 20, das über die Kette 21 das am Rahmen 3 befestigte Kettenrad 22 und mit diesem das Kegelrad 23 antreibt. Letzteres kämmt mit dem unteren Kegelrad 24, dessen Achse mit der Achse der Steuersäule 5 identisch ist. Das obere Kegelrad 24', das auf der gleichen Welle befestigt ist wie das untere Kegelrad 24, kämmt mit dem Kegelrad 25, welches mit dem Kettenrad 26 zusammengebaut und an der Gabel 6 des Hinterrades 2 so befestigt ist, daß es mit letzterem mitschwingt. Die letzte Kraftübertragung erfolgt dann über die Kette 27 auf das (nicht dargestellte) Kettenrad des Hinterrades 2. Eine Eigentümlichkeit dieser Ausführungsform besteht noch darin, daß der Rahmen 3 zur Aufnahme des Vorderrades 1 mit stark verlängerten Laschen 28 versehen ist, die eine Horizontalverstellung des Vorderrades ermöglichen.The embodiment shown in Figure 3 differs from the previous one insofar as the control of the steering rod 8 via a bevel gear drive 16, with a corresponding translation through a linkage 18 on the fork 6 of the rear wheel is transmitted. This embodiment is driven by the reinforced Frame 3 housed motor 19, the movement of which by the in Figure 4 in detail The transmission shown is transmitted to the steerable rear wheel 2. On the driving The sprocket 20 sits on the shaft of the motor and is attached to the frame 3 via the chain 21 Sprocket 22 and with this the bevel gear 23 drives. The latter combs with the lower one Bevel gear 24, the axis of which is identical to the axis of the control column 5. The top Bevel gear 24 'which is mounted on the same shaft as the lower bevel gear 24, meshes with the bevel gear 25, which is assembled with the sprocket 26 and attached to the Fork 6 of the rear wheel 2 is attached so that it resonates with the latter. the last power transmission then takes place via the chain 27 on the (not shown) Sprocket of the rear wheel 2. There is a peculiarity of this embodiment still in the fact that the frame 3 for receiving the front wheel 1 with greatly extended Lugs 28 is provided, which allow a horizontal adjustment of the front wheel.

In der Fig. 5 sind drei Beispiele für Raddurchmesser und Achsabstände gezeigt, die für einen Winkel a von 74° berechnet sind. Die beiden vollausgezogenen Räder haben hierbei einen Durchmesser von 57 cm und die durch die Radzentren gedachten Vertikalebenen haben vom Schnittpunkt der Achse A-A mit dem Boden einen gleichmäßigen Abstand von je 35,5 cm. Die beiden gestrichelt dargestellten Räder haben einen Durchmesser von 51 cm. Der Abstand des Radzentrums des Hinterrades vom Schnittpunkt der Achse A-A mit dem Boden beträgt 32,5 cm, während der Abstand des Radzentrums des Vorderrades 41,5 cm beträgt.5 shows three examples of wheel diameters and center distances shown, which are calculated for an angle α of 74 °. The two fully undressed Wheels have a diameter of 57 cm and are imagined by the wheel centers Vertical planes are uniform from the intersection of axis A-A with the ground Distance of 35.5 cm each. The two wheels shown in dashed lines have a diameter of 51 cm. The distance from the center of the rear wheel to the intersection of the axle A-A with the floor is 32.5 cm, while the distance from the wheel center of the front wheel 41.5 cm.

Die beiden strichpunktiert gezeichneten Räder haben einen Durchmesser von 47 cm und der Abstand des Radzentrums des Hinterrades vom Schnittpunkt A-A mit dem Boden beträgt 30,5 cm, der des Radzentrums des Vorderrades 29,5 cm.The two dotted wheels have a diameter of 47 cm and the distance of the wheel center of the rear wheel from the intersection point A-A with the bottom is 30.5 cm, that of the center of the front wheel 29.5 cm.

Die nachstehende Tabelle gibt noch einen Überblick über zweckmäßige Radabstände für einen Raddurchmesser von 57 cm bei verschiedenen Neigungswinkeln a. 77° Achsabstand 65 cm = 2 - 32,5 751/z° Achsabstand 68 cm = 2 - 34 74° Achsabstand 71 cm = 2 - 35,5 721/z° Achsabstand 74 cm = 2-37 71° Achsabstand 77 cm = 2 - 38,5 Ein nach der Erfindung gebautes Zweiradfahrzeug ist um etwa 50 cm kürzer als ein gewöhnliches Zweiradfahrzeug mit vorderem Lenkrad und daher leichter im Gewicht und bequemer zu transportieren. Handelt es sich um ein Fahrrad, so erfolgt die Übertragung der Muskelkraft zweckmäßig auf das Vorderrad und daher direkt, also mit geringstem Kraftverlust. Es können mit einem solchen Fahrzeug sehr enge Kurven mit einem Kreisdurchmesser von nur ungefähr 1,30m ausgeführt werden. Ferner ist die Herstellung karossierter Leichtfahrzeuge möglich, da die Länge klein und der Luftwiderstand durch die Tieflage des Schwerpunktes gering ist. Der Schutz des Fahrers bei schlechtem Wetter ist also gesichert, ohne daß die Karosserie erhebliche Abmessungen hat. Letztere bleiben im Längssinn sogar stets unterhalb demjenigen eines gewöhnlichen Fahrzeuges. Das Erfindungsprinzip läßt sich an allen Motorrädern, Scootern, Motorfahrrädern usw. anwenden. In diesem Falle kann der Motor zwischen den beiden Rädern oder aber auch auf oder in einem der Räder oder an irgendeiner anderen geeigneten Stelle angeordnet sein. Handelt es sich um ein Motorrad, so ist die Übertragungskette vom Motor auf das Triebrad sehr kurz, und der Pedalantrieb ist einer Anbringung des Motors nahe dem Gummireifen keineswegs hinderlich.The table below gives an overview of useful wheel spacings for a wheel diameter of 57 cm at different angles of inclination a. 77 ° center distance 65 cm = 2 - 32.5 751 / z ° center distance 68 cm = 2 - 34 74 ° center distance 71 cm = 2 - 35.5 721 / z ° center distance 74 cm = 2-37 71 ° center distance 77 cm = 2 - 38.5 A two-wheeled vehicle built according to the invention is about 50 cm shorter than a conventional two-wheeled vehicle with a front steering wheel and is therefore lighter in weight and more convenient to transport. In the case of a bicycle, the muscle power is expediently transferred to the front wheel and therefore directly, i.e. with the lowest possible loss of power. With such a vehicle, very tight curves with a circle diameter of only about 1.30 m can be executed. It is also possible to manufacture light vehicles with bodywork, since the length is small and the air resistance is low due to the low position of the center of gravity. The protection of the driver in bad weather is thus ensured without the body having significant dimensions. The latter even always remain below that of an ordinary vehicle in the longitudinal direction. The principle of the invention can be applied to all motorcycles, scooters, motorcycles, etc. In this case, the motor can be arranged between the two wheels or else on or in one of the wheels or at any other suitable location. In the case of a motorcycle, the transmission chain from the engine to the drive wheel is very short, and the pedal drive does not in any way prevent the engine from being attached to the rubber tire.

Das gleiche Prinzip läßt sich auch bei Fahrzeugen mit mehr als zwei Rädern sowie bei Spielfahrzeugen anwenden.The same principle can be applied to vehicles with more than two Use wheels as well as toy vehicles.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Einspuriges Straßenfahrzeug mit Antrieb durch Muskelkraft oder Motor, bei welchem das Hinterrad gelenkt wird, das Vorderrad jedoch starr ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersäule, um welche das Hinterrad lenkbar ist, gegenüber der Standebene schräg, vorzugsweise unter einem Winkel von 71 bis 77° gerichtet ist, und zwar so, daß ihre gedachte Achse (A-A) die Standebene (c) des Fahrzeuges in einem Punkt schneidet, der mindestens annähernd, vorzugsweise jedoch genau in der Hälfte zwischen den beiden, durch die Radzentren verlaufenden Vertikalebenen liegt, und daß die Übertragung der Bewegungen des Lenkers (8) oder des Lenkrades auf die Steuersäule (5) durch ein Untersetzungsgetriebe erfolgt. PATENT CLAIMS: 1. Single-track road vehicle driven by muscle power or a motor, in which the rear wheel is steered, but the front wheel is rigid, characterized in that the control column around which the rear wheel can be steered is inclined with respect to the standing plane, preferably at an angle of 71 to 77 °, in such a way that its imaginary axis (AA) intersects the standing plane (c) of the vehicle at a point which is at least approximately, but preferably exactly halfway between the two vertical planes running through the wheel centers , and that the transmission of the movements of the handlebar (8) or the steering wheel to the control column (5) takes place through a reduction gear. 2. Straßenfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Durchmesser des Hinterrades von 57 cm der waagerechte Abstand zwischen dem Schnittpunkt der gedachten Achse (A-A) der Steuersäule mit der Standebene und dem Zentrum des Hinterrades 32,5 cm, der Neigungswinkel der Steuersäule (5) zur Standebene 77° und das Untersetzungsverhältnis 1:1,8 beträgt. 2. Road vehicle according to claim 1, characterized in that at one The rear wheel diameter of 57 cm is the horizontal distance between the intersection the imaginary axis (A-A) of the control column with the standing plane and the center of the Rear wheel 32.5 cm, the angle of inclination of the control column (5) to the standing plane 77 ° and the reduction ratio is 1: 1.8. 3. Straßenfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es mit einer Einstellvorrichtung versehen ist, die eine Verstellung des Neigungswinkels der Steuersäule und der Räder in vertikaler und/oder in horizontaler Richtung ermöglicht. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 117 016, 386 095, 418 685; französische Patentschrift Nr. 835 904.3. Road vehicle according to claim 1, characterized characterized in that it is provided with an adjustment device that allows adjustment the angle of inclination of the steering column and the wheels in vertical and / or horizontal Direction allows. Publications considered: German Patent Specifications No. 117 016, 386 095, 418 685; French patent specification No. 835 904.