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Die Erfindung bezieht sich auf ein Dreirad mit lenkbarem Vorderrad
und zwei Hinterrädern, insbesondere sämtlich mit kleinen Raddurchmessern, das entweder
von einem Motor oder mit einer Tretkurbel angetrieben werden soll.
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Es ist bekannt, zum Verhindern des Umkippens von Dreiradfahrzeugen
beim schnellen Kurvenfahren den hinteren und mittleren Teil des Fahrzeugrahmens
einschließlich des Sitzes an dem lenkbaren Vorderrad bzw. seiner Lenkgabel derart
gelenkig zu lagern, daß sich das Dreirad beim Kurvenfahren entgegen der Fliehkraftwirkung
schrägstellt und in die Kurve legt. Solche Lagerungen sind aber aufwendig und nicht
immer sicher, insbesondere dann nicht, wenn das Fahrzeug auf der Außenseite einer
Kurve fahren muß, die in Richtung ihres Krümmungsmittelpunktes keine Überhöhung
aufweist.
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Ferner ist es bekannt, das Kippen von Dreiradfahrzeugen in Kurven
dadurch zu verhindern, daß jedes der beiden Hinterräder an einer Anlenkstelle des
Hauptrahmens um eine horizontale Achse schwenkbar angelenkt und am Hauptrahmen federnd
abgestützt ist, so daß auch beim Kurvenfahren auf überhöhter Fahrbahn die beiden
Hinterräder immer Kontakt mit der Fahrbahn haben. Diese Bauart ist jedoch ebenfalls
aufwendig, insbesondere wenn die Hinterräder motorisch angetrieben werden sollen.
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Schließlich ist es bekannt, die beiden Hinterräder eines Dreiradfahrzeuges
mit einem Schwenkrahmen an einer hinteren Anlenkstelle des Hauptrahmens unter dem
Sattel anzulenken und mittels zwei auf der Hinterradachse angeordneten Federn gegenüber
dem Hauptrahmen abzustützen.
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Von dieser bekannten Ausbildung eines Dreirades ausgehend, liegt der
Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Anlenkung des die Hinterräder verbindenden Schwenkrahmens
so zu gestalten, daß die Hinterräder in Abhängigkeit von der Neigung des Hauptrahmens
zwangläufig der Lenkrichtung folgen und dadurch eine bessere Stabilität des Fahrzeuges
beim Kurvenfahren erreicht wird. Dies gilt insbesondere für Dreiradfahrzeuge mit
motorischem Antrieb, bei denen ein schnelles Durchfahren von Kurven ohne Kippgefahr
erwünscht ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an der Anlenkstelle
des Hauptrahmens für den die Hinterräder verbindenden Schwenkrahmen ein Gelenk vorgesehen
ist, das ein Schwenken des Schwenkrahmens auch um eine senkrechte Achse zuläßt,
und daß dieses Gelenk mit seinem Mittelpunkt oberhalb einer gedachten Verbindungslinie
zwischen dem Berührungspunkt des Vorderrades mit der Fahrbahn und einem Punkt mit
geringem Abstand über der Hinterradachse, insbesondere der unteren Anlenkstelle
der Hinterradabstützung, angeordnet ist, so daß die Hinterräder durch die Neigung
des Hauptrahmens zwangläufig in die Lenkrichtung des Vorderrades einschwenken.
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Sonstige Merkmale für die bevorzugte weitere Ausgestaltung der Erfindung
sind in den Unteransprüchen dargelegt.
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Gegenüber bekannten Rahmenkonstruktionen für Dreiräder hat die Ausführung
nach der Erfindung die weiteren Vorteile, daß die Hinterräder bezüglich des lenkbaren
Vorderrades eine sehr gute Lenkfolgsamkeit aufweisen, daß der Hauptteil des Rahmens
eine gute Eigenstabilität hat und eine vereinfachte Ausführung erhalten kann. In
der Zeichnung sind Beispiele für die Ausführung des Dreirades nach der Erfindung
dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 die schaubildliche Ansicht eines mit einem
Antriebsmotor versehenen Dreirades, F i g. 2, 3, 3 A die Seitenansicht, den Grundriß
und eine Einzelheit dieses Dreirades, F i g. 4 eine schaubildliche Schrägansicht
dieses Dreirades von hinten in etwas größerem Maßstab, F i g. 5 die Seitenansicht
eines Dreirades mit abgeänderter Ausführung des Rahmens, F i g. 6 die schematische
Hinteransicht eines hinteren Schwenkrahmens mit abgeänderter Abfederung, F i g.
7 eine veränderte Lagerung des schwenkbaren Hinterradrahmens, F i g. 8 eine Seitenansicht
der wesentlichen Einzelteile dieser Lagerung in größerem Maßstab, teilweise im Längsschnitt,
und F i g. 9 und 10 die schaubildliche Hinteransicht und eine vergrößerte Seitenansicht
von Teilen einer Vorrichtung zum Sichern des Fahrzeugrahmens gegen Kippen beim Abstellen.
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Das Dreirad nach F i g. 1 bis 4, das statt des hinteren Antriebsmotors
auch einen Pedalantrieb aufweisen kann, ist mit einem vorderen Rad 1 und zwei hinteren
Rädern 2 versehen. Das vordere Rad 1 ist mit seiner Gabel in üblicher Weise lenkbar
an dem Rahmen 3 gelagert. Die hinteren Räder 2 sitzen mit ihrer Radachse an einem
kurzen Schwenkrahmen 4 a, der mit einem vorderen Gelenk 4 unterhalb des Sattels
5 am Rahmen 3 schwenkbar gelagert ist. Das Gelenk 4 ist in bevorzugter Ausführung
als Kugelkopfgelenk ausgebildet. Dabei ist es gleichgültig, welcher der Rahmenteile
3 oder 4 a den Kugelkopf und welcher das kuglige Gegenlager aufweist.
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Der Rahmen 3 ist an seinem hinteren, als Sattelträger dienenden Ende
3 a mit einer angelenkten Teleskopstütze 6 versehen, die zugleich als Stoßdämpfer
dient und hierfür eine Feder 7 trägt. Die Teleskopstütze ist an dem Schwenkrahmen
4 oberhalb der Hinterradachse angelenkt, vorzugsweise mit einem Kugelkopfgelenk
B.
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Bei der dargestellten und bisher beschriebenen Ausführung des Dreirades
nach der Erfindung ist es wichtig, daß das Kugelkopfgelenk 4 mit seinem Mittelpunkt
gemäß F i g. 2 oberhalb einer gedachten Linie 9 liegt, die den Mittelpunkt des Kugelkopfgelenkes
8 mit dem Berührungspunkt 10 des vorderen Rades 1 am Erdboden verbindet. Kippt das
Dreirad beim Fahren einer Kurve nach der Seite, so bewegt sich das Kugelgelenk
4 je nach der Krümmung der Kurve nach links oder rechts. In F i g. 3 ist
mit strichpunktierten Linien die Verlagerung angedeutet, die beim Fahren in einer
nach rechts gekrümmten Kurve eintritt. Durch seine Anordnung oberhalb der Linie
9 bewegt sich dabei das Gelenk 4 in der Querrichtung auch auf einem Bogen, wie dies
in F i g. 3 A angedeutet ist. Diese Bewegungen des Gelenks ergeben einen Zug auf
den Schwenkrahmen 4 a in solcher Weise, daß das an der Außenseite der Rechtskurve
befindliche Ende der Radachse und demzufolge auch das zugeordnete Hinterrad 2 nach
vorn gezogen wird, so daß die hinteren Räder 2 die in F i g. 3 mit strichpunktierten
Linien eingezeichnete Stellung einnehmen und das Bestreben haben, der Fahrtrichtung
des vorderen Rades 1 zu folgen.
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Die Kugelgelenke 4 und 8 sind mit zugeordneten Stabilisierungs- bzw.
Stützfedern versehen. Diese Fedem
sind in F i g. 1 und 4 für das
Kugelgelenk 4 dargestellt und bestehen aus zwei seitlich davon angeordneten Druckfedern
11. Beim Fahren einer Kurve wird die eine oder andere dieser Stabilisierungsfedern
zusammengedrückt und wirkt dadurch einerseits der Kippbewegung des Rahmens entgegen,
übt andererseits aber auch gleichzeitig auf das an der Innenseite der Kurve befindliche
hintere Rad 2 einen Druck aus, durch den dieses Rad an die Fahrbahn gedrückt wird.
Es erhält hierdurch einen Widerstand gegen Abheben von der Fahrbahn, so daß das
Dreirad beim Kurvenfahren in stabilem Zustand bleibt.
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Statt am Kugelgelenk 4 können diese Stabilisierungsfedern
11 auch am Kugelgelenk 8 über der Hinterradachse angeordnet werden,
wie dies in F i g. 6 dargestellt ist. Sie können dabei zugleich auch die durch die
Feder 7 vermittelte Stoßdämpfung übernehmen.
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Der Schwenkrahmen 4 a kann gemäß F i g. 1 und 4 bei entsprechend
kräftiger Ausbildung auch als Träger für einen Antriebsmotor 12 dienen oder
gemäß F ig. 3 eine weniger kräftige Ausführung aufweisen, wenn das Dreirad mit einem
Pedalantrieb gefahren werden soll.
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In der Ausführung nach F i g. 5 ist der hintere Abschnitt des Rahmens
3, der den Sattel 5 trägt, U-förmig derart ausgebildet, daß dem vorderen Schenkel
13 ein hinterer Schenkel 14 gegenüberliegt, der in dem Kugelgelenk 8 über der Hinterradachse
endet.
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In der Ausführung nach F i g. 7 und 8 ist das Kugelgelenk 4 des Schwenkrahmens
durch ein Drehgelenk ersetzt. Der Rahmen 3 weist hier ein Lager 15 auf, das gemäß
F i g. 8 aus einer äußeren Lagerhülse 16 aus Metall und einer darin befindlichen
hülsenförmigen Einlage 18 aus Gummi oder gummiähnlichem Werkstoff besteht. Der gabelartige
Schwenkrahmen 4 a weist am vorderen Ende eine Rundstange 19 mit Gewinde und
seitlichen Keilnuten 20 auf, die die in der Lagerhülse 16 befindliche elastische
Einlage 18 durchragt und mit ihren Keilnuten 20 eine Nockenscheibe
21 führt. Diese Nockenscheibe ist durch ihre in die Keilnuten ragenden Ansätze gegen
Drehen auf der Rundstange 19 gesichert. Sie weist einen querliegenden Stimflächennocken
auf, mit dem sie durch eine Feder 22 gegen eine querliegende Ausnehmung einer Rastenscheibe
15 a gedrückt wird, die am vorderen Ende der Lagerhülse 16 befestigt ist.
Die Teile werden durch eine Stellmutter 23 zusammengehalten, mit der der Druck der
Feder 22 nach Bedarf einstellbar ist. Ebenso wie das Kugelgelenk 4 ist auch das
Drehgelenk mit der Lagerhülse 16 oberhalb der gedachten Linie 9 angeordnet, die
einen oberhalb der Hinterradachse befindlichen Punkt mit dem Berührungspunkt des
vorderen Rades 10 an der Fahrbahn verbindet.
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Fährt das Dreirad durch eine Kurve, so bewegt sich das Drehlager 15
bei seitlichem Schwenken des Rahmens 3 geringfügig um seine Achse, wobei aber keine
Drehbewegung auf die Rundstange 19 übertragen wird. Der Schwenkrahmen 4 a wird dabei
zwangläufig so bewegt, daß sich das an der Außenseite der Kurve befindliche Hinterrad
nach vorn bewegen muß, so daß auch in diesem Falle die Hinterräder der Schwenkbewegung
des Vorderrades zu folgen suchen, wie dies in F i g. 3 dargestellt ist. Bewegt sich
das Drehlager 15 je nach der Krümmung der Kurve nach der einen oder anderen Seite,
so bewegt sich die Mittelachse des Drehlagers auf einem Bogen, wie dies schematisch
in F i g. 3 A für das Kugelgelenk 4 dargestellt ist.
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Gemäß einer nicht dargestellten Abänderung der Anordnung nach F i
g. 7 und 8 kann sich das Drehlager 15 unmittelbar an der Hinterradachse befinden,
wobei die letztere die Lagerachse schneidet. Bei dieser Ausführung ist das Drehlager
axial nach vorn und unten geneigt, um die Drehbewegung der Hinterradachse im Sinne
der Lenkbewegung des vorderen Rades zu verstärken.
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Nach einer weiteren, nicht dargestellten Abänderung der Ausführung
nach F i g. 7 kann das Drehlager 15 auch an einer zwischen der Hinterradachse und
dem Rahmen 3 befindlichen Stelle angeordnet sein. Bei dieser Ausführung muß das
Drehlager 15 etwas höher liegen als die Hinterradachse, kann jedoch weniger stark
nach vorn und unten geneigt sein als bei unmittelbarer Anordnung an der Hinterradachse
selbst.
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Gemäß F i g. 9 und 10 kann das Dreirad auch mit einer Vorrichtung
versehen sein, die es ermöglicht, das Fahrzeug bei Nichtgebrauch trotz der Gelenkverbindung
zwischen dem Hauptrahmen und der Hinterradachse standfest abzustellen, ohne daß
es umkippt, auch auf Straßen mit in Querrichtung gekrümmter Oberfläche. Das Dreirad
ist hierfür an geeigneter Stelle, z. B. an der hinteren Abstützung 6, mit zwei Klemmbacken
24 versehen, die an zangenartigen Betätigungshebeln 25 sitzen und mittels
eines Bowdenzuges von der auf dem Dreirad fahrenden Person betätigt werden können.
Zwischen den beiden Klemmbacken 24 ist eine querliegende bogenförmige Klemmleiste
27 angeordnet, die irgendwie an der Hinterradachse bzw. am hinteren Schwenkrahmen
4 a befestigt ist. In der dargestellten Ausführung nach F i g. 9 ist die Klemmleiste
27 an einem auf der Hinterradachse sitzenden Gepäckträger 28 befestigt. Befindet
sich das Dreirad auf einer Straße, deren Oberfläche in Querrichtung gekrümmt ist,
so liegt das eine Hinterrad 2 niedriger als das andere. Der Rahmen 3 hat dann die
Neigung, nach derjenigen Seite zu kippen, an der sich das niedriger liegende Hinterrad
befindet. Durch Anziehen der Klemmbacken 24 wird diese Kippbewegung des Rahmens
aber ausgeschaltet. Unabhängig von der jeweiligen Neigung der Standfläche kann der
Rahmen 3 dann stets in senkrechter Lage an der Klemmleiste 27 verspannt werden.
Die Klemmleiste ist vorzugsweise nur so lang bemessen, daß das Fahrzeug auch dann
nicht umkippen kann, wenn sich die Klemmbacken 24 im Bereich der Enden der Klemmleiste
27 befinden.
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Die beschriebenen unterschiedlichen Ausführungen können für Dreiräder
unterschiedlicher Größe und unterschiedlichen Gewichtes vom leichten Pedalrad bis
zum schweren Motorrad verwendet werden. In allen Fällen wird für die im Durchmesser
verhältnismäßig kleinen Hinterräder eine bessere Bodenadhäsion und hierdurch eine
erhöhte Sicherheit für den Fahrer des Dreirades erzielt.
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Durch die vorgeschlagene Ausbildung des Dreirades ist es auch möglich
geworden, beim Kurvenfahren auf dem Dreirad mit höherer Geschwindigkeit den Gesamtschwerpunkt
durch eine entsprechende Neigung des Fahrers nach innen zu verlegen. Hierbei tritt
dann zwangläufig durch die Kugelgelenke 4
und/oder 8 eine Richtungsänderung
der beiden hinteren Räder 2 ein, wobei das Fahrzeug an der Anlenkstelle des hinteren
Rahmens mehr oder weniger
stark einknickt. Die Stärke der seitlichen
Einwärtsbewegung, mit der sich der Fahrer in die Kurve legen kann, hängt von der
Höhenlage der Anlenkstelle des hinteren Schwenkrahmens ab. Der Fahrer des Dreirades
ist daher auch in der Lage, durch die seitliche Verlagerung seines Körpers beim
Kurvenfahren dafür zu sorgen, daß die Krümmung der Fahrspur beim Kurvenfahren der
Kurve des Fahrweges richtig angepaßt ist.