DE19602447C2 - Fahrwerke, insbesondere für Kufenfahrzeuge - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Fahrwerk für ein durch Gewichtsverlagerung lenkbares Fahrzeug, insbesondere Kufen-, Ski- oder Schlittenfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Solche nicht motorangetriebenen Schnee- oder Eisfahrzeuge für Sport- und Freizeitzwecke sind u. a. als Schnee- und Eissurfer, Skibobs, Eissegler und als Schlittenfahrzeuge in den unterschiedlichsten Ausführungen bekannt. Sie gleiten mittels Kufen oder ähnlicher Gleitkörper über trag- und gleitfähige Untergründe und werden oft auch über die Kufen gelenkt; i. a. durch Drehung einer oder mehrerer Kufen um eine in etwa vertikale Drehachse. Je nach Beschaf­ fenheit des Untergrunds sind die Kufen schmal und aus hartem Metall (für Eisfahrbahnen), etwas breiter aus Holz oder Kunststoff, ggf. mit Metallauflagen (für feste Schneedecken) oder noch breiter in Form eines Skis oder Snowboards (für losen Schnee). Durch geschickte Form­ gebung der Kufen bzw. Skier, z. B. durch Längsrillen im Belag, wird angestrebt, daß die Kufen nur in Richtung ihrer Längsachse (möglichst ohne Querversatz) gleiten und Querkräfte durch Formschluß auf den Untergrund übertragen, indem sie sich etwas in den Untergrund ein­ drücken. Je besser der Formschluß, desto ausgeprägter das Seitenführungsvermögen und die Richtungsstabilität des Fahrzeugs.

Zur Optimierung des Seitenführungsvermögens ist es bei Ski- und Schlittenfahrzeugen bekannt, bei Kurvenfahrt - ähnlich wie ein Schlittschuhläufer oder Skifahrer - die Kufen bzw. Skier um ihre Längsachse zu drehen, um ihre Kanten möglichst formschlüssig in den Unter­ grund greifen zu lassen. In der Patentschrift DE 34 44 428 ist ein Skischlitten beschrieben, bei dem die Skier vom Fahrer (im Sitzen) per Hand über ein Hebelgestänge angekantet werden müssen. Etwas eleganter erfolgt dieses Abkippen in DE 28 48 959: Wird der Schlittenaufbau um seine Längsachse zur Seite geneigt, so werden die Skier über einen Umlenkmechanismus angekantet, auf den später im Zuge der Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels noch näher eingegangen wird. Aus den Patentschriften DE 37 01 252 und DE 40 41 252 sind zwei Anwendungen bekannt, bei denen die Kufen unabhängig voneinander in vertikaler Richtung beweglich aufgehängt sind. Wenn sich der Fahrer mit dem Schlitten zur Seite neigt, drehen sich die Kufen mit dem Aufbau mit und liegen nur noch auf den Kanten auf. Ähnlich erfolgt die An­ kantung in DE 36 42 541, bei der 2 parallele, biegeelastische und stark taillierte Ski gelenkig über eine Standfläche miteinander verbunden sind und sich somit in der Art eines Snowboards steuern lassen: Im angekanteten Zustand (Kurvenfahrt) liegen beide Ski infolge ihrer Elastizität und ihrer ausgeprägten Taillierung in voller Länge auf ihren kurveninneren, in etwa kreisför­ migen Kanten auf und führen somit das Brett auf einem Kreis in die Kurve. Der Kurvenradius ist dabei abhängig vom Taillierungsradius, von der Skielastizität und von der Brettneigung. Das Fahrzeug hat deshalb ein ähnliches Fahrverhalten wie ein Snowboard (allerdings mit dem Nachteil einer erhöhten Standfläche), kann aber aufgrund der - wegen der starken Taillierung erforderlichen - Breite der Ski nur dort eingesetzt werden, wo Snowboards ohnehin fahren können. Aus diesen Gründen eignet sich diese Art der Brettsteuerung z. B. nicht für Eisfahr­ bahnen, auf denen schmale und harte, starre Kufen zum Einsatz kommen.

Ebenfalls zur Verbesserung des Seitenführungsvermögens (Schlucken von Geländeuneben­ heiten oder Eisrippen, um den Formschluß so wenig wie möglich zu beeinträchtigen) sowie zur Erhöhung des Fahrkomforts ist es ferner bekannt, die Kufen federnd am Aufbau aufzuhängen oder elastisch zu gestalten. Mit den Offenlegungsschriften 23 51 404 und 22 32 231 werden 2 Skibobs vorgeschlagen, bei denen jeweils der hintere Ski über mehrere vertikalbewegliche Lenker mit dem Aufbau verbunden und über Federn an diesem abgestützt ist. In 24 07 190 und 29 28 628 wird bei Einkufen-Fahrzeugen auf ähnliche Weise der Fahrersitz abgefedert und in 29 28 629 auch noch über hydraulische Schwingungsdämpfer bedämpft. Bei DE 29 45 730 und DE 34 42 032 erfolgen Federung und Dämpfung über Elastomerelemente, in denen die Kufen gelagert sind. In 27 08 260 ist schließlich die Kufe selbst mit einem elastischen Zwischenprofil versehen.

Bei den meisten vorbekannten Schnee- und Eisfahrzeugen wird allerdings auf die Federung verzichtet. Die mehrspurigen Fahrzeuge sind daher - um das zwangsweise Abheben einer Kufe bei Fahrbahn- oder Geländeunebenheiten zu vermeiden - üblicherweise nur mit 3 Kufen ausgerüstet; meist 2 parallele Kufen hinten und eine mittige Kufe vorne. Damit sich die Kufen einigermaßen dem Gelände anpassen können, sind sie oft um ihre Querachse drehbar am Auf­ bau aufgehängt, wie z. B. in den Offenlegungsschriften 26 12 984 und DE 27 38 144.

Die Lenkung der mehrspurigen Kufenfahrzeuge erfolgt oft durch Verdrehen einer Kufe (z. B. DE 32 03 941) oder eines Kufen- bzw. Skipaares (wie in der o. g. DE 28 48 959) um eine in etwa vertikale Drehachse. Die übrigen Kufen bleiben parallel zueinander. Dies führt bei drei­ kufigen Fahrzeugen (bei denen die Kufen zur Verringerung der Flächenpressung mit dem Untergrund relativ lang ausgeführt sein müssen) zu dem Nachteil, daß insbesondere in engen Kurven, in denen sich der Anfang und das Ende der Kufe auf einem größeren Kurvenradius bewegen als die Kufenmitte, der Formschluß mit dem Untergrund nicht über die gesamte Kufenlänge aufrecht erhalten läßt. Damit tritt an Teilen der Kufen Querschlupf auf, der das Seitenführungsvermögen der Kufen reduziert. Bei vierkufigen Fahrzeugen ist dieser Nachteil zwar gemildert, doch dafür wird - wenn, wie üblich, die nicht gelenkten hinteren Kufen und die gelenkten vorderen Kufen jeweils parallel zueinander bleiben - der Formschluß durch einen zusätzlichen Effekt beeinträchtigt: Die kurvenäußeren Kufen laufen auf einem größeren Kurvenradius als die kurveninneren. Voraussetzung, daß die Kufen dabei schlupffrei bzw. mit minimalem Schlupf laufen, wäre, daß sich in der Draufsicht die Senkrechten auf die 4 Kufen in einem gemeinsamen Kurvenmittelpunkt schneiden (sog. "Ackermann"-Lenkfunktion). Dies ist aber nicht der Fall, wenn jeweils 2 Kufen parallel zueinander laufen, da auch deren Senkrechten stets parallel bleiben.

Zur Vermeidung dieses Nachteils wird mit der Offenlegungsschrift DE 36 06 656 ein in der Draufsicht verbiegbares Kufenpaar vorgeschlagen, das sich dem jeweiligen Kurvenradius an­ paßt und somit stets sauber in der eigenen Kantenspur fährt. Dieser gute theoretische Ansatz dürfte sich jedoch in der Praxis nur durch eine äußerst aufwendige Führung der Kufen reali­ sieren lassen, abgesehen von den technologischen Problemen bei der Herstellung einer dauer­ haltbaren und unempfindlichen flexiblen Kufe. Zudem hat die gebogene Kufe den Nachteil, daß sie nicht zur Verbesserung des Formschlusses durch Neigung nach kurveninnen angekantet werden kann.

Viele der bekannten Kufenfahrzeuge, insbesondere für Sportzwecke, verfügen über keine Lenkeinrichtungen am Fahrwerk, sondern werden durch von außen angreifende Kräfte gesteuert, wie z. B. Eis- und Schneesurfer mit Hilfe von Windsurf-Riggs. Solche Segelriggs sind kardanisch beweglich am Fahrzeug befestigt und können zur Veränderung des Segel­ druckpunkts (Angriffspunkt der Windkräfte) nach hinten oder vorne geneigt werden, wodurch sich die Fahrtrichtung ändern läßt. Auf diese Art wurden auch noch die ersten Windsurf- Bretter (in der sog. Verdränger-Bauweise) gesteuert. Die modernen gleitfähigen und wendigen Windsurfbretter werden dagegen kaum mehr über Riggsteuerung, sondern - ähnlich den Snowboards oder den Surfbrettern der Wellenreiter - überwiegend durch Fußsteuerung bzw. Gewichtsverlagerung (Schrägstellen des Standbretts nach kurveninnen) gelenkt. Daher können mehrspurige Kufenfahrzeuge, die über Eigenlenkverhalten aufweisen und die i. a. auch nicht gefedert sind (sich also nicht zur Seite neigen lassen), auch kein Surfboard-typisches Fahrge­ fühl mehr vermitteln; sie sind fahrtechnisch gewissermaßen auf dem ursprünglichen Windsurf- Entwicklungsstand stehengeblieben. Sie weisen darüberhinaus noch einen weiteren gravieren­ den Nachteil auf: Bei jeder Richtungsänderung werden alle Kufen gleichzeitig aus ihrer form­ schlüssigen (geraden) Kantenspur gezwängt, so daß das Fahrzeug kurzzeitig aus der Fahrspur ausbricht und nur noch sehr schwer unter Kontrolle gebracht werden kann.

Um ein Surfbrett- oder Snowboard-ähnliches Fahrgefühl auch bei Kufenfahrzeugen zu reali­ sieren, ist es bekannt, Skateboards oder sonstige Rollbretter, die durch Fußsteuerung bzw. Gewichtsverlagerung gelenkt werden (also über ein Eigenlenkverhalten verfügen), von Rädern auf Kufen umzurüsten; z. B. Gebrauchsmuster DE-GM 83 35 223. Bei derartigen Rollbrettern sind üblicherweise je 2 Räder bzw. Kufen an einer Starrachse montiert, die über ein in der Seitenansicht schräggestelltes Drehgelenk am Standbrett befestigt sind, wobei sich die Dreh­ achsen (Lenkachsen) der beiden Drehgelenke unterhalb des Standbretts schneiden. Durch diese Schrägstellung wird erreicht, daß sich bei einer Drehung des Standbretts um seine Längsachse die Starrachsen ihrerseits um ihre Lenkachsen derart drehen, daß sie beide einen Lenkeinschlag nach kurveninnen zur Folge haben. Der Kurvenradius hängt dabei vom Anstellwinkel der Lenkachsen und vom Radstand (Abstand der Starrachsen untereinander) ab. Da sowohl bei Geradeaus- als auch bei Kurvenfahrt die beiden Kufen einer Achse stets parallel zueinander bleiben, wirkt sich auch hier insbesondere in engen Kurven der oben bereits erwähnte Nachteil aus, daß sich die Senkrechten auf die 4 Kufen nicht in einem gemeinsamen Kurvenmittelpunkt schneiden (Ackermann-Lenkfunktion) und die Kufen dadurch nicht schlupffrei in ihrer Kantenspur laufen können.

Aus der Patentschrift DE 44 26 337, der Stammanmeldung zu der Vorliegenden Patentan­ meldung, ist eine Radaufhängung für Rollbretter bekannt, bei der die Räder zur Verbesserung der Geländetauglichkeit federnd aufgehängt sind und bei der durch einfache kinematische Mittel (Verbundlenker-Fahrwerk) erreicht wird, daß sich die Räder während der Kurvenfahrt mit dem Fahrer und dem Aufbau nach kurveninnen neigen und somit zu einem optimalen Seitenführungsvermögen beitragen. Bei einer einfachen Umrüstung von Rädern auf Kufen hätte diese Aufhängung gegenüber den üblichen Starrachsaufhängungen damit den Vorteil, daß sich die Kufen mitsamt dem Standbrett in die Kurve neigen und in Verbindung mit der Fede­ rung ein hohes Seitenführungsvermögen aufweisen. Nachteilig wäre jedoch auch hier, daß die Kufen einer Achse stets parallel zueinander bleiben und dadurch Seitenführungspotential ver­ schenken. Diesen Nachteil zu beseitigen, ist ein vorrangiges Ziel der vorliegenden Erfindung.

Ziel der Erfindung

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Realisierung eines Fahrwerks für durch Gewichts­ verlagerung lenkbare Fahrzeuge für Eis-, Schnee- oder gleitfähige Kunststoff-Fahrbahnen, welche die Nachteile der vorgenannten Fahrzeuge nicht oder nur in gemäßigter Form auf­ weisen und darüberhinaus überdurchschnittliche Fahreigenschaften sowie eine gute Gelände­ tauglichkeit aufweisen. Dies wird durch die Verwendung eines sogenannten Verbundlenker- Fahrwerks erzielt, das in der Stammanmeldung DE 44 26 337 in seiner Anwendung als Rad­ aufhängung ausführlich beschrieben ist.

Die Verbundlenker-Fahrwerk geht aus der aus dem Kraftfahrzeugbau bekannten Längslenker- Einzelradaufhängung hervor, bei der die Lenker im wesentlichen in Fahrzeug-Längsrichtung angeordnet und um eine Querachse drehbar am Fahrzeug-Aufbau gelagert sind (Drehgelenk). Die Lenker sowie die an deren Ende befestigten Räder drehen sich beim Ein- und Ausfedern auf einer Kreisbahn um diese Querachse und behalten hierbei stets ihren Ausgangs-Radsturz­ winkel relativ zum Aufbau bei. Während der Geradeausfahrt bleibt daher auch der Sturzwinkel der Räder relativ zur Fahrbahn konstant, bei Kurvenfahrten führt jedoch bei Kraftfahrzeugen diese Eigenschaft zu dem Nachteil, daß sich der Aufbau und damit auch die Räder nach kurvenaußen neigen und die Räder dadurch mit zunehmender Querbeschleunigung (also mit zunehmend positivem Radsturz) an Seitenführungskraft verlieren. Für Fahrzeuge, die durch Gewichtsverlagerung gelenkt werde und deren Aufbau bzw. Standfläche zum Lenken nach kurveninnen geneigt wird, kehrt sich dagegen dieser Nachteil in einen Vorteil um, da sich hier die Räder bzw. Kufen - ähnlich wie bei einem Motorrad bzw. Schlittschuhläufer - mit nach innen neigen. Wie in der Stammanmeldung ausführlich beschrieben, sorgt dieses Sturzverhalten im Vergleich zu den Starrachs-Aufhängungen, deren Radsturz relativ zur Fahrbahn stetskon­ stant ist, zu einer Erhöhung der Seitenführungskräfte und somit zu verbesserten Kurvenfahr­ eigenschaften (höhere Kurvengrenzgeschwindigkeiten) bzw. verbesserter Fahrsicherheit (größere Seitenkraftreserven).

Eine reine Längslenker-Einzelaufhängung ist allerdings für derartige Fahrzeuge ungeeignet, da die Lenker beim Ein- und Ausfedern nicht nur ihren Sturz- sondern auch ihren Lenkwinkel re­ lativ zum Aufbau konstant beibehalten. Die durch Gewichtsverlagerung lenkbaren Fahrzeugen weisen keinen eigenen Freiheitsgrad für eine separate Lenkeinrichtung auf und werden allein durch kinematische Mittel gesteuert, welche den Neigungswinkel des Aufbaus bzw. Stand­ bretts automatisch in eine Lenkbewegung umsetzen. Hierzu ist zwischen den gegenüberliegen­ den Längslenkern einer Achse ein kinematischer Querverbund - daher die Bezeichnung "Ver­ bundlenkerachse" - erforderlich, der einen Lenkwinkel erzeugt, sobald die Lenker gegensinnig zueinander ein- und ausfedern (Indiz für Kurvenfahrt). In der Stammanmeldung sind hierzu die Längslenker in der Nähe ihres Drehgelenks jeweils mit einem Hebelarm versehen, der in etwa senkrecht zur Längsachse des Lenkers steht und an seinem Ende ein Verbindungselement zum jeweils gegenüberliegenden Lenker trägt. Beim synchronen (gleichsinnigen) Ein- und Ausfe­ dern der Längslenker, wie es beim Überfahren von Bodenwellen auftritt, werden die Hebel­ arme und die Verbindungselemente auf beiden Fahrzeugseiten um denselben Betrag nach vorne oder hinten bewegt, wodurch die Leiter in Geradeausstellung verbleiben. Bei Kurvenfahrten dagegen, wenn die Leiter asynchron (gegensinnig) ein- und ausfedern, werden die Hebel auf der einen Seite in Fahrtrichtung und auf der anderen Seite entgegen der Fahrtrichtungausge­ lenkt, wodurch - in der Draufsicht auf das Fahrzeug - jeder Leiter durch das Verbindungsele­ ment des gegenüberliegenden Lenkers um einen bestimmten Lenkwinkel verdreht wird, der in etwa proportional zur Federwegdifferenz der beiden Längslenker ist. Um den Längslenkern einen solchen Leiteinschlag zu ermöglichen, müssen ihre Drehgeleite durch Kardan- oder Kugelgelenke ersetzt werden. Diese Gelenke weisen im Gegensatz zum Drehgelenk mehrere Rotationsfreiheitsgrade auf und räumen damit auch den Längslenkern - neben der Drehbewe­ gung um die Querachse - relativ zum Aufbau einen zweiten Rotationsfreiheitsgrad ein: Die Drehung um eine in etwa vertikale Drehachse (Lenkachse). Durch den kinematischen Querver­ bund wird dieser zweite Freiheitsgrad jedoch wieder aufgehoben; d. h. der Lenkeinschlag der Räder steht in einer festen Zuordnung zum Neigungswinkel des Aufbaus bzw. der Standfläche. In der Basisausführung der Verbundlenkerachse bleiben hierbei - wie auch bei Geradeausfahrt - die beiden Lenker einer Fahrzeugachse stets parallel zueinander.

Wie erwähnt, betrifft die Stammanmeldung DE 44 26 337 ein Radaufhängung für Rollbretter. Damit die Räder mit optimaler Bodenhaftung abrollen können, sind dort die Raddrehachsen, wie bei Rädern üblich, durchwegs quer-horizontal zur Fahrzeug-Längsachse angeordnet. Dieser Zwang besteht bei einer Kufenaufhängung nicht, da die gelenkig aufgehängten Kufen nur eine begrenzte Rotation relativ zum Lenker ausführen. Dieser zusätzliche Freiheitsgrad wird bei der erfindungsgemäßen Kufenaufhängung in vorteilhafter Weise dazu genutzt, durch Schrägstellen der Kufen-Drehachsen die eingangs erwähnte Ackermann-Lenkfunktion in die Realität umzusetzen. Diese Schrägstellung der Kufendrehachsen um 5° bis 30° ist das wesent­ liche kennzeichnende Merkmal der vorliegenden Erfindung gegenüber der Stammanmeldung.

In der Stammanmeldung sind zwar ebenfalls Wege aufgezeigt, wie sich auf andere Art und Weise Ackermann-Lenkwinkel auch bei Rollbrettern realisieren lassen - z. B. in der Beschrei­ bung von Fig. 1/2/3 (zusätzlicher elastokinematischer Lenkeffekt) oder Fig. 5/6 (zusätzlicher kinematischer Lenkeffekt) -, doch haben diese Effekte dort auch gewisse Nachteile zur Folge (keine exakte Radführung beimelastokinematischen Lenkeffekt sowie Beeinflussung der Grundkinematik beim zusätzlichen kinematischen Lenkeffekt). Versuche haben gezeigt, daß zumindest bei den luftbereiften Räder, die vor allem bei geländegängigen Rollbrettern zum Einsatz kommen, auf die Ackermann-Lenkfunktion verzichtet werden kann, da die Reifen bei Kurvenfahrt ohnehin unter Schräglaufwinkeln laufen und die Ackermannfunktion durch Kom­ pensation über diese Schräglaufwinkel automatisch eingestellt wird. Kufenfahrzeuge, und hier vor allem die mit scharfen, schmalen und relativ langen Kufen ausgestatten Eissurfer, reagieren dagegen wesentlich empfindlicher auf falsche Vorspurwinkel (z. B. lassen sich Eissurfer gar nicht erst starten, wenn - bei Geradeausfahrt - die Kufen nicht einigermaßen parallel zueinander stehen. Hier besteht zwar auch die Möglichkeit, den Kufen durch Elastizitäten oder Spiel in ihrer Aufhängung einen gewissen Freiheitsgrad zur Selbstkorrektur einzuräumen, doch leidet hierunter erheblich die Fahrstabilität). Daher bietet nur eine exakt auf die Ackermannfunktion abgestimmte Lenkkinematik die Möglichkeit, das vorhandene Seitenführungspotential voll auszuschöpfen.

Die übrigen Voraussetzungen zur maximalen Nutzung des Seitenführungspotentials bietet die Verbundlenkerachse aus der Stammanmeldung dagegen bereits aufgrund ihres kinematischen Grundprinzips:

• - Die Sturzwinkel der Kufen bleiben relativ zum Aufbau konstant, so daß sich die Kufen zusammen mit dem Aufbau in die Kurve legen. Besonders auf Eisfahrbahnen ist dieses "Kurvenleger"-Sturzverhalten (ähnlich wie bei einem Schlittschuhläufer) von großem Vorteil, da hiermit hohlgeschliffene Kufen erst ihren optimalen Kantengriff (ausgeprägter Formschluß mit der Fahrbahn) entfalten können.
• - Die Kufen sind gegenüber dem Aufbau bzw. Standbrett federnd aufgehängt und können beim Überfahren von Eisrippen oder Geländeunebenheiten unabhängig voneinander ein- und ausfedern. Hierdurch werden die unvermeidlichen Normalkraftänderungen, die den Form­ schluß mit der Fahrbahn beeinträchtigen (und u. U. auch zum Abheben der Kufen führen), sowie die Störungen des Fahrkomforts und des Fahrergleichgewichts auf ein Minimum beschränkt

Als zusätzliches Ziel der Erfindung sollen ferner Mittel bereitgestellt werden, um ein Kufen­ fahrzeug - durch Ersatz der Räder durch Kufen - in ein Rollbrett (Gegenstand der Stamman­ meldung) umzuwandeln. Dieses Ziel ist zwar nicht neu, da Ümrüstsätze von Skateboards in Eissurfer z. B. aus o. g. Gebrauchsmuster DE-GM 83 35 223.6 bekannt sind; bei diesen werden allerdings die Kufen direkt an die Starrachsen der Skateboards angeschraubt und bleiben somit sowohl bei Geradeaus- als auch bei Kurvenfahrt stets parallel zueinander. Eine Ackermann- Lenkfuntion ließe sich mit solchen Umrüstsätzen auch dann nicht realisieren, wenn die Kufen z. B. über einen Adapter unter einem Winkel von 5-30° mit den Starrachsen verschraubt wären; sie würden ihre Lenkwinkel relativ zueinander stets beibehalten. Der erfindungsgemäße Lenk­ effekt stellt sich nämlich nur dann ein, wenn die Kufen an Lenkern befestigt sind, die in der Kurve gegensinnig ein- und ausfedern und sich somit auch die Winkelstellung der Kufen- Drehachsen relativ zueinander ändert. Hierauf wird bei der Beschreibung des zweiten Ausfüh­ rungsbeispiels näher eingegangen.

Beschreibung der Beispiele

Es zeigen:

Fig. 1: Ansicht von oben einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kufen­ aufhängung.

Fig. 2: Seitenansicht der Kufenaufhängung aus Fig. 1.

Fig. 3: Ansicht von hinten der Kufenaufhängung aus Fig. 1 und 2.

Fig. 4: Ansicht von oben einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kufenauf­ hängung.

Fig. 5: Seitenansicht der Kufenaufhängung aus Fig. 4.

Fig. 6: Ansicht von oben einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kufenauf­ hängung.

Fig. 7: Seitenansicht der Kufenaufhängung aus Fig. 6.

Fig. 8: Ansicht von oben einer vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kufenauf­ hängung.

Fig. 9: Seitenansicht der Kufenaufhängung aus Fig. 8.

Fig. 10: Ansicht von hinten des Fahrzeugs aus Fig. 8 und 9.

Fig. 11: Seitenansicht eines durch Gewichtsverlagerung bzw. Schrägstellung des Aufbaus lenkbares Fahrzeugs, das an der Hinterachse mit einer beliebigen Ausführungsform des erfin­ dungsgemäßen Fahrwerks und an der Vorderachse mit einem beliebigen Einspur-Fahrwerk ausgestattet ist.

Fig. 12: Ansicht von oben des Fahrzeugs aus Fig. 11.

Die Fig. 1, 2 und 3 zeigen eine hinsichtlich der Fahreigenschaften bevorzugte Ausfüh­ rungsform, teilweise geschnitten, in verschiedenen Ansichten. Vorder- und Hinterachse sind symmetrisch aufgebaut, jedoch in unterschiedlichen Fahrsituationen gezeichnet:

• - Vorderachse (links im Bild): Beidseitig voll eingefedert, wie beim Überfahren einer Boden­ welle; strichliert gezeichnet: voll ausgefedert;
• - Hinterachse: Gegensinnig ein- bzw. ausgefedert, wie beim Durchfahren einer engen Kurve.

Der Aufbau 1 besteht aus dem Standbrett 2 und zwei Lagerhaltern 3, die über die Federab­ stützung 4 miteinander verbunden sind. An den Lagerhaltern 3 sind die Lagerschellen 5 ver­ schraubt, welche die Gummilager 6 aufnehmen. Wie aus der Draufsicht (Fig. 1) ersichtlich, weisen diese auf ihrem Umfang Aussparungen für die Schellen auf und sind somit gegen ein axiales Herausrutschen gesichert. Zwei Federelemente 7 (für die Hinterachse) und 7' (für die Vorderachse) sind von jeweils zwei Federtellern 8 am Aufbau und über das Befestigungsele­ ment 9 am Achskörper 11 abgestützt. Als Befestigungselement ist in diesem Beispiel eine Federstahlklammer gewählt, die auf das Verbindungsstück 16 aufgeschoben und dort durch eine leichte Kröpfung (aus Fig. 3 ersichtlich) gegen seitliches Verrutschen fixiert wird. Statt der Klammer, die zwar einen sehr schnellen Wechsel der Federelemente erlaubt, dafür aber nur geringe Zugkräfte übertragen kann, lassen sich selbstverständlich auch andere Verbindungsele­ mente (z. B. Verschraubungen) einsetzen. Die hier an der Standbrettunterseite angebrachten Druckanschläge 19 (siehe Fig. 2) sichern den Aufbau gegen Durchschlagen der Kufen bei extremem Einfedern.

Der aus einem Federstab gebogene Achskörper 11 ist an den Enden zu Zapfen 12 abgedreht und trägt dort mittels nicht näher dargestellter Drehlager (Wälz- oder Gleitlager) die Kufen 10 in beliebiger Ausführung. Nach einem geraden Abschnitt 13, der die Funktion eines Leiters innehat, ist der Achskörper auf beiden Seiten zuerst nach innen und dann nach oben gekröpft. In den kurzen geraden Abschnitten 14 dazwischen wird er von den geschlitzten Gummilagern 6 umschlossen (erfüllt dort somit die Funktion von Lagerwellen) und durch seine Kröpfungsra­ dien axial in diesen zentriert. Die Gummilager 6, wie sie z. B. aus dem Automobilbau als Stabi­ lisatorlager bekannt sind, ermöglichen aufgrund ihrer Elastizität einerseits die Drehbewegung des Lenkers gegenüber dem Aufbau und andererseits auch eine begrenzte kardanische Aus­ lenkung der Lagerwelle, wie aus der Draufsicht der Hinterachse zu ersehen ist. Im weiteren Verlauf bildet der Achskörper beidseits einen (in der Seitenansicht) biegesteifen Hebel 15 - er ist hierzu etwas flach gewalzt - und geht an den Hebelenden 18 in das ebenfalls abgeflachte Verbindungsstück 16 über. Dieses verbindet die beiden Achshälften (in der Draufsicht) biegesteif, aber torsionselastisch und übt daher bei der Kurvenfahrt zwei Funktionen aus:

• - Kinematischer Querverbund: Bei der rechten (kurveninneren, eingefederten) Hinterkufe bewegt sich das obere Ende 18 des Hebels 15 in einem Kreisbogen nach vorn und bei der linken, ausgefederten Kufe das Ende 18" nach hinten, wodurch das Verbindungsstück 16 in der Draufsicht um den Winkel ϕ verdreht wird. Über die Hebel werden beide Lenker 13 samt den Kufen mitgedreht und leiten das Fahrzeug in die Kurve. Der Lenkwinkel ist umso größer, je mehr sich die Federwege rechts zu links voneinander unterscheiden, je stärker also der Aufbau nach innen geneigt ist.
• - Elastischer Querverbund: Aus der Seitenansicht ist zu erkennen, daß die Hebel 15 und 15" den Winkel ψ miteinander einschließen. Um diesen Winkel wird das Verbindungselement 16 tordiert und übt damit die Funktion eines (Quer-)Stabilisators aus, der bei Federwegdif­ ferenzen zwischen den linken und rechten Rädern eine Rückstellkraft erzeugt; die Torsions­ federrate kann über das Höhe/Breite-Verhältnis des flachgewalzten Verbindungsstücks variiert werden.

Bei der Geradeausfahrt (Vorderachsdarstellung) bewegen sich beide Hebelenden in die gleiche Richtung, wodurch das Verbindungselement 16' ohne zutordieren und auch ohne Verdrehung ϕ in der Draufsicht mitgenommen wird und dadurch weder Lenkwinkel noch Stabilisatorkräfte erzeugt. Vorspur-, Sturzwinkel sowie Spurweite bleiben konstant und gewärleisten somit einen ungestörten Geradeauslauf.

Während hier also eine reine Längslenkerkinematik vorliegt (die Räder federn jeweils in einer Ebene längs zur Fahrzeugachse ein), bewegen sich die Räder bei der Kurvenfahrt in einer hier­ zu schräggestellten Ebene (Schräglenkerkinematik). Der Unterschied zwischen Längs- und Schräglenkerkinematik wird in der Ansicht von hinten in Fig. 3 veranschaulicht:

• - Bei der Geradeausfahrt (gleichsinniges Ein- und Ausfedern) dreht sich jeder Lenker um die quer-horizontale Achse X, die durch die Lagerpunkte 14 hindurchgeht (Längslenkerfunk­ tion).
• - Bei der Kurvenfahrt mit gegensinnigem Ein- und Ausfedern der Räder stützt sich z. B. der Lenker 13 der rechten, eingefederten Hinterkufe neben seinem ersten Lagerpunkt 14 am Hebelende 18" des benachbarten Lenkers ab, das damit als zweiter Lagerpunkt des Lenkers 13 angesehen werden kann. Die durch diese beiden Lager verlaufende Lenkerdrehachse Y ist damit schräggestellt, womit eine Schräglenkerkinematik vorliegt. (Anmerkung: Die Achse Y liegt schräg zur Fahrzeugquerrichtung in einer etwa vertikalen Ebene; die Be­ zeichnung "Schräglenker" ist im Automobilbau allerdings nur für Lenker gebräuchlich, deren Drehachse in einer horizontalen Ebene schräg verläuft).
• - Bei überlagerten einseitigen Bodenunebenheiten sowohl in der Geradeaus- als auch Kurven­ fahrt nehmen die Kufen Zwischenpositionen innerhalb der in Fig. 3 dargestellten Extrem­ lagen (vorne ohne Federwegdifferenz, hinten mit maximaler Ferderwegdifferenz) ein, wo­ durch auch die Lenkerdrehachsen jeweils Zwischenpositionen zwischen den Achsen X und Y beziehen.

Gegenüber dem reinen Längslenker, der sich stets nur um eine horizontale Achse X dreht, haben hier die Kufen zunächst einen 2. Freiheitsgrad durch die Bewegungsmöglichkeit des zweiten Lagerpunktes auf einer Kreisbahn. Allerdings ist dieser Freiheitsgrad dadurch aufge­ hoben, daß sich dieser Punkt nicht frei auf dieser Bahn bewegen kann, sondern durch die Position der benachbarten Kufen fixiert ist.

Im Gegensatz zu üblichen, aus dem Kraftfahrzeugbau vorbekannten Verbundlenkerachsen liegt das torsionselastische Verbindungselement nicht in der durch die beiden Lenker aufgespannten (horizontalen) Ebene, sondern in einer (vertikalen) Ebene in etwa senkrecht hierzu.

Die Wirkungsweise der Federung geht aus der Seitenansicht (Fig. 2) hervor. Die Kraftüber­ tragung von der Fahrbahn an die Federelemente 7 und 7' erfolgt über die Kufen 10, die Lenker 13 und die Hebel 15, wo eine Richtungsumlenkung um 90° stattfindet, durch die der platzspa­ rende Einbau liegender Federelemente ermöglicht wird. In der vorliegenden Ausführungsform greift die Federkraft jedoch nicht direkt an den Hebelenden 15 an, sondern in der Mitte des Verbindungsstücks 16, womit nur eine Feder pro Achse erforderlich ist. Die Feder arbeitet dann als reine Hubfeder, wie aus dem Vergleich der Vorderachsfeder 7' mit der Hinterachs­ feder 7 ersichtlich ist: Bei gegenseitigen Ein- bzw. Ausfederungen um denselben Betrag ändert die Mitte des Verbindungsstücks 16 ihre Position nicht und beansprucht daher auch nicht die Feder 7. Bei allen anderen Fahrzuständen arbeiten dagegen die Federn; am extremsten natür­ lich beim beidseitigem vollem Ein- und Ausfedern, wie aus dem Beispiel der Vorderachse hervorgeht.

Voraussetzung für eine solche Federanordnung mit reinen Hubfedern (die nur die Hub- und nicht die Wankbewegungen des Aufbaus abfedern) ist allerdings das Vorhandensein von Stabi­ lisatoren, welche für die notwendige Wankabstützung bei Kurvenfahrt sorgen. Die Aufteilung der Hub- und Wankfederung auf unterschiedliche Funktionselemente hat den Vorteil, daß die Hubfedern nicht die Wankfederrate beeinflussen (und umgekehrt), so daß eine problemlose Feder- und Stabilisatorabstimmung sowie eine schnelle Anpassung an unterschiedliche Einsatz­ bedingungen möglich ist.

Als Federelemente sind in Fig. 1 zwei Zylinder aus kompressiblem Material (z. B. Schaum- Polyurethan) eingesetzt, das im Automobilbau häufig für Druckanschlagfedern verwendet wird. Vorteilhaft gegen- über Stahlfedern sind die progressive Federrate (Verhärtung bei zunehmender Einfederung, was die Durchschlagsicherheit erhöht), die Eigendämpfung (was den Einsatz spezieller Schwingungsdämpfer erübrigt) und die nachträgliche Bearbeitungsmög­ lichkeit mit einfachsten Mitteln (zur Feinabstimmung).

Für die Federabstimmung steht mit der Federübersetzung noch eine weitere Variationsmöglich­ keit zur Verfügung, die aus Fig. 2 und 3 hervorgeht. Das Verbindungselement 16 ist in der Mitte etwas nach oben gekröpft, um diesen Betrag ist der Hebelarm des Federabgriffs gegen­ über Hebel 15 verlängert und damit das Feder-Übersetzungsverhältnis verändert.

Aus Fig. 3 ist gut ersichtlich, daß der Sturzwinkel der Kufen relativ zum Aufbau stets konstant bleibt und relativ zur Fahrbahn dem Neigungswinkel des Aufbaus entspricht. Dieses Sturzver­ halten, das vor allem bei scharfen, hohlgeschliffenen Kufen einen optimalen Kantengriff ermög­ licht, ist eine wesentliche Voraussetzung für die Übertragbarkeit maximaler Seitenführungs­ kräfte.

Eine weitere Voraussetzung ist die optimale Auslegung der Lenk- bzw. Vorspurwinkel. Wie bereits erwähnt, wird bei vier- oder mehrkufigen Fahrzeugen ein ideales Lenkverhalten dann erreicht, wenn sich in der Draufsicht die Senkrechten auf alle Kufen alle in einem Punkt (dem Kurvenmittelpunkt M) treffen. Zur Realisierung dieser sog. Ackermann-Lenkgeometrie sind (wie aus der Draufsicht hervorgeht) die Drehachsen 12 der Kufenbefestigung am Lenker um den Winkel σ schräg abgekröpft, so daß die Kufen, die ja beim Ein- und Ausfedern gegensinnig zur Lenkerdrehung in ihre horizontale Position zurückgedreht werden, in der Draufsicht bei ihrer Drehung relativ zum Lenker ihren Lenkwinkel verändern (wie an der Hinterachse ersicht­ lich). Ohne diesen Winkel würden sich die Kufen-Drehachsen auf der Mantellinie eines Zylin­ ders bewegen und blieben stets parallel zueinander, auch wenn die Lenker geegensinnig zuei­ nander ein- und ausfedern. Unter dem Anstellwinkel σ bewegen sie sich jedoch jeweils auf Mantelflächen von Kegeln und verändern daher beim gegensinnigen Ein- und Ausfedern ihrer Lenker auch ihre Winkelposition relativ zueinander. Dieser Ackermann-Vorspureffekt ist dem Lenkeffekt der Verbundlenker-Grundkinematik überlagert und führt bei optimaler Wahl des Winkels σ dazu, daß sich die Senkrechten auf die Kufen im Kurvenmittelpunkt M treffen. Die Neigung der Drehachse 12 ist also ein zusätzliches kinematisches Merkmal der vorliegenden Patentanmeldung gegenüber der Stammanmeldung, welches dort - wegen der Rollbedingung der Räder ("unbegrenzte" Rotation) - prinzpbedingt nicht anwendbar ist.

Der optimale Winkel σ der Kufen-Drehgelenkachse richtet sich nach der Grundkinematik der Verbundlenkerachse sowie dem Abstand zwischen Vorder- und Hinterachse und der Spur­ weite; er kann zwischen ca. 3° und 30° betragen. Nachteilig bei großen Winkeln σ sind Sturz- und Spuränderungen auch in der Geradeausfahrt, wenn beim Überfahren von Bodenwellen die Kufen gleichsinnig ein- und ausfedern, weshalb bei geländegängigen Kufenfahrzeugen eher ein niedriger Winkel gewählt werden sollte. Auf ebenen Eisfahrbahnen empfiehlt sich dagegen eine weitestgehende Umsetzung der Ackermann-Winkels, da hier i. a. keine großen, gleichsin­ nigen Ein- und Ausfederbewegungen auftreten. In manchen Anwendungsfällen ist es auch von Vorteil, wenn das Kufen-Drehgelenk 12 nicht - wie in Fig. 1/2/3 dargestellt - nur in der Drauf­ sicht, sondern zusätzlich auch in der Ansicht von hinten etwas schräggestellt wird. Da diese Winkelkomponente auch das Sturzverhalten beeinflußt, sollte sie 15° nicht überschreiten.

Bei der eingangs erwähnten Offenlegungsschrift DE 28 48 959 sind die Kufen (12, 13) eben­ falls unter einem bestimmten Winkel ("schräge Verkantungsachse" 29; vorzugsweise 30-40°) gelenkig mit Aufhängungselementen ("bügelartige Verbindungsglieder" 18, 19) verbunden. Dort verfolgt die Schrägstellung der Kufendrehgelenke jedoch einen völlig anderen Zweck: Sie korrigiert nicht wie bei der vorliegenden Erfindung den Lenk- bzw. Vorspurwinkel der Kufen, sondern deren Sturzwinkel. Die Verbindungsglieder 18, 19 erstrecken sich nämlich quer zur Fahrtrichtung und sind ähnlich wie die Starrachsen der meisten Skateboards mittels schrägge­ stellter Drehgelenke (Lagerstift 33) mit dem Aufbau (Sitz 40) verbunden, wobei die Drehge­ lenkachsen ("Sitzbefestigungsachse" 39) genau parallel zu den Verkantungsachsen 29 sind. Im Gegensatz zu den Starrachsdrehgelenken der Skateboards schneiden sich hier allerdings die Drehgelenkachsen 39 nicht unterhalb des Aufbaus, sondern sind parallel zueinander angeord­ net, weshalb sich die Verbindungsglieder 18, 19 bei einer Schrägstellung des Sitzes 40 in der gleichen Drehrichtung drehen und dadurch stets parallel zueinander bleiben. (Bei den Skate­ boards drehen die Starrachsen dagegen in entgegengesetzter Richtung und erzeugen somit einen Lenkeinschlag). In der Ansicht von hinten verhalten sich die Verbindungsglieder 18, 19 jedoch gleich wie Skateboard-Starrachsen: Wenn der Sitz 40 zur Seite geneigt wird, bleiben sie parallel zur Fahrbahn. Damit aber die Kufen 12, 13 sich mit dem Sitz 40 mit in die Kurve legen und ihre Kanten in die Fahrbahn greifen, sind sie unter dem Verkantungswinkel 29 schräg an den Verbindungsgliedern 18, 19 angelenkt. Da der Verkantungswinkel 29 parallel zur Sitzbe­ festigungsachse 39 ist, wird die Drehbewegung der Verbindungsglieder 18, 19 durch die ent­ gegengerichtete Drehbewegung der Kufen 12, 13 gegenüber diesen Verbindungsgliedern exakt kompensiert. Damit wird zwar dieselbe Grundidee verfolgt wie bei der vorliegenden Erfindung (die Gegendrehung der Kufen zur Drehbewegung der Aufhängungselemente relativ zum Auf­ bau wird zur Erzielung eines kinematischen Effekts angewendet), doch sind die Ziele konträr:

• - Während sich bei DE 28 48 959 die Aufhängungselemente ähnlich wie Skateboard-Starr­ achsen um eine in etwa vertikale Drehachse relativ zum Aufbau drehen, liegt bei der vorlie­ genden Erfindung eine Verbundlenkerkinematik auf Basis von Längslenkern vor, bei der die Lenker um eine in etwa quer-horizontale Drehachse schwingen. Beide gehören damit unter­ schiedlichen kinematischen Gattungen an.
• - Während bei DE 28 48 959 infolge der parallelen Anordnung der Drehgelenke 29 und 39 sich deren entgegengerichtete Drehbewegungen in ihrer Auswirkung auf Sturz- und Vor­ spurwinkel aufheben, werden bei der vorliegenden Erfindung die Sturz- und Vorspureffekte der beiden Drehbewegungen überlagert. Hierbei wird der eigentliche Lenkeinschlag ϕ durch die gegensinnige Ein- und Ausfederbewegung der Längslenker erzeugt; die hierdurch ausge­ löste Drehung um die Kufengelenkachse sorgt für die Vorspur-Feinabstimmung zur Reali­ sierung der Ackermann-Funktion.
• - In DE 28 48 959 wird die "Gegendrehung" der Kufen (d. h. im umgekehrten Drehsinn zur Drehung der Verbindungselemente) dadurch erzielt, daß jede Kufe vorne und hinten jeweils an einem Verbindungsglied geführt ist und somit in der Draufsicht stets parallel zur anderen Kufe und zum Aufbau bleibt. Sie bilden mit den Verbindungsgliedern ein Parallelogramm und verschieben sich beim Gegendrehen in Fahrzeug-Längsrichtung gegeneinander - ein kennzeichnendes Merkmal dieser Offenlegungsschrift. Dagegen werden bei der vorliegen­ den Erfindung die Kufen bei ihrer Gegendrehung durch die Fahrbahn in einer i. a. waage­ rechten Position gehalten und bleiben dadurch in der Seitenansicht i. a. stets parallel zum Aufbau.
• - Während in DE 28 48 959 der Anstellwinkel 29 bei der Gegendrehung nur dazu dient, die Kufen in der Kurve anzukanten (ohne jegliche Beeinflussung des Lenkverhaltens), wird bei der vorliegenden Erfindung die Gegendrehung ausschließlich zur Optimierung des Lenkver­ haltens genutzt. Im Gegensatz zu den Starrachs-Aufhängungen gehört nämlich die Ver­ bundlenkeraufhängung zu denjenigen kinematischen Gattungen, bei denen das Ankanten der Kufen in der Kurve bereits in der Grundfunktion enthalten ist.

Die Fig. 4 und 5 zeigen ebenfalls eine Verbundlenker-Aufhängung mit ähnlicher Kinematik wie Fig. 1, jedoch in einer anderen, "prototypengemäßeren" konstruktiven Ausführung des Achskörpers 31 (d. h. weitgehende Verwendung von Normteilen und -profilen; nurmechani­ sche Bearbeitung; Verstellmöglichkeiten zur Optimierung der Kinematik und der Federraten). Der Achskörper 31 ist zusammengesetzt aus zwei sehr biege- und torsionssteifen Vierkant­ rohren (Lenker 33), an derem einen Ende die Kufen-Drehgelenke 32 und am anderen Ende je zwei hochelastische Federstahlblätter 35 und 36 verschraubt sind. Der obere Federstahl 36 verbindet die beiden Vierkantrohre miteinander und stellt wie das Verbindungsstück 16 einen kinematischen und elastischen Querverbund her; die unteren Federstahlblätter 35 und 35" dienen zur Aufhängung des Achskörpers an der Achslagerwelle 34 und üben daneben wieder eine Hebelfunktion aus. Im Gegensatz zu Fig. 1 sind die Lenker 33 also direkt mit dem Verbin­ dungsstück 36 biegesteif verbunden und nicht über die Hebel 35, daher können letztere hier als torsionssweiche Federstahlblätter ausgeführt werden, welche in der Kurvenfahrt die Lenkbe­ wegung der Lenker bzw. Räder zulassen. Aus diesem Grund müssen die Achslager nicht kar­ danisch weich ausgelegt werden und sind deshalb als einfache, nicht mit Gummi hinterfütterte Gleitlager ausgeführt. Sie sitzen auf einer gemeinsamen Welle 34, die mit den Lagerhaltern 23 verschraubt ist.

Zur Beeinflussung des Sturz- und Vorspurverhaltens kann das Verbindungsstück 36 - wie angedeutet - auf den Vierkantrohren in verschiedenen Positionen verschraubt werden, ebenso die Hebel 35. Diese sind auch in ihrer Länge verstellbar, um den Lenkeffekt zu verstärken oder abzuschwächen (Verhältnis von Kurvenradius zur Schräglage des Aufbaus). In der in den Fig. 4 und 5 gezeichneten Ausführung liegen z. B. die Verbindungsstücke 36 im Vergleich zu Fig. 1 in der Normallage nicht genau senkrecht über den Achslagern bzw. der Welle 34, sondern sind etwas zur Fahrzeugmitte hin verschoben (siehe Darstellung der Vorderachse, die in diesem Beispiel in Normallage gezeichnet ist). Daher legt beim gegenseitigen symmetrischen Einfedern in der Draufsicht (Fig. 5; dargestellt an der Hinterachse) das kurveninnere Ende des Verbindungsstücks 36 in der Projektion einen etwas geringeren Weg zurück als das äußere Ende, wodurch der kurvenäußere Lenker 33" auch etwas weniger ausgelenkt wird als der innere 33. Durch dieses Verschieben des Verbindungsstückes 36 wird also ein kinematischer Vorspureffekt erzeugt, mit dem sich die Ackermann-Lenkfunktion realisieren läßt. Da dieser Vorspureffekt jedoch stark von der statischen Einfederung des Fahrzeugs abhängt, dadurch sehr lastabhängig ist und zudem die Grundkinematik negativ beeinflussen kann, ist es güns­ tiger, wie in Fig. 1/2/3 die Ackermannfunktion auch hier durch Schrägstellen der Kufengelenke 32 zu realisieren.

Abweichend zu Fig. 1 sind hier pro Achse je zwei Federn (27) verbaut, die sich über die Federteller 28 jeweils direkt am Ende der Vierkantrohre abstützen. Da nun die Federn bei jeder Radbewegung ausgelenkt werden, sind sie keine reine Hubfedern mehr, sondern dienen auch der Wankabstützung. Ihre anteilige Wankfederrate muß zu den Torsionsfederraten des Ver­ bindungsszücks 36 und auch der Hebel 35 und 35" hinzugezählt werden, welche sich allerdings über Breite und Dicke der Federstahlblätter leicht variieren lassen.

Falls dieser Abstimmspielraum nicht ausreicht, können - wie in Fig. 6 dargestellt - auch Ausgleichsfedern 27"" eingesetzt werden, welche die Verbindunggsstücke 36 und 36' von Vorder- und Hinterachse direkt miteinander verbinden und daher nur wirksam werden, wenn sich die Verbindungsstücke aufeinander zu- oder wegbewegen, wie es z. B. beim Durchfedern auf Bodenwellen der Fall ist. Da sie beim gegenseitigen Ein- und Ausfedern dagegen nicht beansprucht werden, haben sie die entgegengesetzte Wirkung von Stabilisatoren. Wird eine Druckfeder als Ausgleichsfeder eingesetzt, erhöht sie die Hubfederrate ohne Einfluß auf die Wankfederrate (und damit auch das Verhältnis Hub- zu Wankfederrate, was eine Verringerung der Stabilisatorwirkung bedeutet). Bei Verwendung einer Zugfeder, wie sie in Fig. 5 gezeich­ net ist, wird umgekehrt die Hubfederrate abgesenkt und damit indirekt die Stabilisatorwirkung erhöht.

In Fig. 5 sind (wie auch in Fig. 2 angedeutet) zur Vollständigkeit noch zwei typische Ausrüs­ tungsgegenstände für Eissurfer eingezeichnet, die allerdings nicht Gegenstand dieser Erfindung sind: Der Mastfuß 40 (bzw. 20) zur Befestigung eines Windsurfriggs sowie die Fußschlaufen 37 (bzw. 17). Daneben ist in Fig. 4/5 links vorne noch angedeutet, wie sich der Eissurfer ohne großen Aufwand in ein geländetaugliches Rollbrett verwandeln lassen kann: Anstelle des Kufen-Einsatzes wird in das Vierkantrohr des Lenkers 33''' ein ebenfalls vierkantiger Räder- Einsatz 100 eingeschoben und verschraubt. Im Gegensatz zum Kufeneinsatz darf dessen Radlagerachse, wie eingangs erwähnt, allerdings keinen Kröpfungswinkel σ aufweisen, sondern muß in etwa quer-horizontal zur Fahrtrichtung angeordnet sein.

Abweichend von den vorangegangenen Beispielen erfolgt in Fig. 6 und 7 der kinematische Querverbund nicht über ein gemeinsames Verbindungselement, sondern über ein Drehgelenk mit zusätzlicher Verschiebemöglichkeit (Dreh-Schub-Gelenk). Aufgrund dieses zusätzlichen axialen Freiheitsgrades benötigen die Lenkerlager 46 keine Elastizität in axialer Richtung, wie z. B. in Fig. 1, um die Längenänderungen des dort einteiligen Verbindungsstücks auszugleichen. Die Lenkerlager 46 müssen daher nur kardanisch beweglich und nicht auch noch elastisch sein; sie sind hier als Kugelgelenke ausgeführt.

An der Vorderachse besteht das Drehschubgelenk aus der Welle 56' und dem Rohr 56''', die in ihren jeweiligen Lenkern 53' und 53''' eingepreßt sind und konzentrisch ineinandergreifen. Sie sind über 3 Gleitlager 45 (z. B. Teflon-Buchsen) geführt. Statt dieser Buchsen könnten auch Wälzlager oder auch eine durchgehende Buchse aus beliebigen gleitfähigen und verschleiß­ armen Materialien eingesetzt werden. Die Radkräfte werden über das Außenrohr 56''' auf das Federelement 47' und von dort über die Federaufnahme 48' auf den Aufbau 41 übertragen. Die Reaktionskräfte der Feder leiten die Kugelgelenke 46 als Zugkräfte in die Lagerhalter 43 ein. Das Federelement 47' ist - in Bezug auf die Federkraftwirkungslinie - breiter als hoch und der­ art gestaltet, daß es neben der Funktion der Hubfederung auch die Wankfederung mit überneh­ men kann, so daß kein zusätzlicher Stabilisator wie in Fig. 1/2/3 erforderlich ist. Als Feder­ werkstoff eignet sich in diesem Beispiel am besten wieder PUR-Schaum, der neben den Fede­ rungs- auch gute Dämpfungseigenschaften aufweist. Da er sich darüberhinaus nachträglich relativ gut sägen und schneiden läßt, kann das Verhältnis von Wank- zu Hubfederrate auf einfache Weise durch Variation der Federbreite verändert werden; so ist z. B. das an der Hinterachse eingesetzte Federelement 47 schmäler als 47' und bewirkt damit ein wank­ weicheres, kurvenwilligeres Fahrverhalten.

An der Vorderachse liegt das Außenrohr 56''' stets am Federelement 47' an und verdreht sich relativ zu diesem beim Ein- und Ausfedern des linken Vorderrades. Die Feder wird daher über Haftreibung örtlich auf Torsionsschub beansprucht, was bei hoher Federrate und sehr großen Drehwinkeln - nach Überschreiten der Haftreibung - ggf. zu Verschleiß führen kann. Für die Lebensdauer ist es daher günstig, ein zusätzliches Rohr einzuführen, das sich beim Federn nicht mitdreht und somit ständig an der Feder anliegt (oder auch in dieses eingebettet sein könnte). Entweder wird dieses Rohr, mit zusätzlichen Gleitlagern geführt, über das Außenrohr 56''' geschoben, oder es werden - wie an der Hinterachse dargestellt - die Verbindungsstücke 56 und 56" beider Lenker als Wellen ausgebildet und gemeinsam durch ein umhüllendes, festste­ hendes Rohr 56"" geführt (wesentlich platzsparender, dafür aber wegen der kürzeren Wellen auch spielanfälliger).

In Fig. 6/7 ist beispielhaft für alle Ausführungsvarianten noch eine spezielle Kufenfederung (mittels der Federn 59) dargestellt, die stets für eine Rückstellung der Kufen in ihre Ausgangs­ lage sowie für eine größere Laufruhe sorgt. Statt zwei Federn 59 pro Kufe könnte auch nur je eine eingesetzt werden, dann allerdings ohne Rückstellfunktion bei von der Fahrbahnabgeho­ bener Kufe. Die jeweils den Kugelgelenken zugewandten Federn 59 ließen sich darüberhinaus so tragfähig auslegen, daß sie teilweise oder vollständig die Funktion der Aufbaufederung mit übernehmen könnten (was jedoch zu einer sehr ungleichmäßigen Kufenbelastung führen würde). Eine weitere Besonderheit betrifft den Brettaufbau: Er ist für ein Schlittenfahrzeug konzipiert, läßt sich aber - wie auch in Fig. 1 strichliert angedeutet - durch Nachrüstung der Fußschlaufen 57 und durch Verwendung eines verlängerten Standbretts 58 (ggf. auch noch schärferer Kufen) in einen Eissurfer umwandeln.

Bei den Fig. 8, 9 und 10 fällt die asymmetrische, in Fahrzeuglängsrichtung gegeneinander versetzte Anordnung der Kufenpaare auf, die ähnlich wie bei den asymmetrischen Snowboards der schrägen Fußstellung Rechnung trägt. Insbesondere bei hohen Querbeschleunigungen, wo aufgrund des wesentlich höheren Kantendrucks der kurveninneren Kufen gegenüber den äußeren die Lage der Seitenkraftresultierenden hauptsächlich von den inneren Kufen bestimmt wird (in der gezeichneten Anordnung wandert in der Draufsicht die Resultierende bei Rechts­ kurven nach vorne und bei Linkskurven nach hinten), stimmt damit der Druckpunkt der Fuß­ kräfte, der rechts (Zehenseite) weiter vorne liegt als links (Fersenseite), gut mit dem Angriffs­ punkt der Seitenkräfte S überein. Damit ergibt sich analog zu den asymmetrischen Snowboards eine bzgl. Muskeleinsatz symmetrische Krafteinleitung (der Körperschwerpunkt muß nicht zum Ausgleich unterschiedlicher Druckpunkte links/rechts nach vorne oder hinten verlagert werden) und ermöglicht somit eine entspanntere Fahrweise; allerdings mit dem Nachteil, daß das Brett nur noch in einer Fußstellung gefahren werden kann (hier mit dem linken Fuß stets in der vorderen Position (sog. "Regular"-Stellung); weshalb auch nur ein Fußschlaufenpaar 77 auf dem Standbrett 62 vorgesehen ist).

Die Lenker 73 bzw. die Lagerwellen 74 sind hier jeweils an 2 Lagerstellen mit dem Aufbau verbunden: Auf der einen Seite über das in Fahrzeuglängsrichtung sehr weiche Gummilager 66, auf dessen Funktion anschließend noch näher eingegangen wird, und auf der anderen Seite durch das Drehgelenk 65, das dem Lenker gegenüber dem Aufbau nur einen Freiheitsgrad einräumt (Drehung um eine feste Drehachse). Im Gegensatz zu allen übrigen Ausführungs­ beispielen befinden sich also die "aufbaufesten" Lenkerlager 65 nicht auf der dem jeweiligen Lenker zugewandten, sondern auf der gegenüberliegenden Fahrzeugseite. Damit drehen sich auch die kinematischen Verhältnisse um: Die zweite, "kinematisch variable" Lagerstelle 66 jedes Lenkers 73 bzw. von dessen Lagerwelle 74 muß hier in der Draufsicht in die entgegen­ gesetzte Richtung verschoben werden; z. B. bei der kurveninneren Hinterkufe 70 in Fahrtrich­ tung nach vorne, wozu der an der gegenüberliegenden Lagerwelle 74" angeformte Hebel 75" nun nach unten abgekröpft sein muß.

Die Vertauschung der "aufbaufesten" und "kinematisch variablen" Lenkerlager fordert i. a. einen höheren konstruktiven Aufwand für die Lenker und ihre Hebel- und Verbindungsele­ mente, da jene sich hier in der Fahrzeugmitte kreuzen. Sie müssen entweder aneinander vorbei­ geführt werden (mit entsprechend großen Auskröpfungen, um bei sämtlichen Federungszustän­ den voneinander freigängig zu sein) oder - analog zu den Verbindungselemente 56' und 56''' in Fig. 6 - sich als Rohr und Welle durchdringen. (Dieser Nachteil würde im vorliegenden Beispiel allerdings durch die versetzte Anordnung der Radpaare vermieden werden). Dafür bietet die "vertauschte" Anordnung jedoch räumliche Vorteile, z. B. gegenüber Fig. 1: Die aufbauseitigen Lenkerlager 65 befinden sich direkt an der Standbrettunterseite und benötigen zur Krafteinlei­ tung keinen aufwendigen Lagerhalter (3). Zudem schwenken die nach unten abgekröpften Hebel 75 beim Ein- und Ausfedern jeweils in die entgegengesetzte Richtung, weshalb hier Zugfedern 67 (anstelle Druckfedern 7) eingesetzt werden können, die wegen der fehlenden Ausknickgefahr wesentlich schlanker realisierbar sind als Druckfedern und daher eine größere Bodenfreiheit bzw. einen tiefer gelegten Aufbau ermöglichen.

Eine weitere Besonderheit der in Fig. 8, 9 und 10 dargestellten Kufenaufhängung ist die Nut­ zung elastokinematischer Lenkeffekte zur zusätzlichen Beeinflussung des Vorspurverhaltens, die nur in der Kurvenfahrt wirksam werden, wenn an den Kufen die Seitenkräfte Si (kurvenin­ nen) und Sa (kurvenaußen) auftreten. Hier wurden gleich 4 solcher Effekte (welche selbstver­ ständlich auch unabhängig voneinander realisiert werden könnten) miteinander kombiniert:

• - Elastische Verbindungselemente 76, auf die weiter unten noch näher eingegangen wird.
• - Biegeelastische Längslenker in seitlicher Richtung. Die Längslenker 73 bestehen aus jeweils zwei biegeweichen blattfederartigen Teilstücken, welche die Kufen in der Art einer Gabel von beiden Seiten umspannen und somit gegenseitig verhindern, daß die als Einzelelement auch etwas torsionsweichen Blattfedern unter Wirkung der Aufstandskraft P auf Torsion beansprucht werden. Bei Geradeausfahrt (in Fig. 8 und 9 an der Vorderachse dargestellt) bleiben die Kufen wie auch bei den vorangegangenen Beispielen sturz- und spurkonstant. In der Kurve werden dagegen die Seitenkräfte S wirksam, welche die Lenker 73 in der Drauf­ sicht (Fig. 10 an der Hinterachse) elastisch etwas verformen, wobei der Lenkwinkel kurven­ innen wegen der dort stärkeren Seitenkraft Si etwas stärker zunimmt als kurvenaußen (An­ näherung an die Ackermann-Lenkgeometrie). An der Hinterachse ist noch ein zusätzlicher, verstärkender elastokinematischer Lenkeffekt dargestellt: Die Teilstücke der Längslenker 73 sind nicht wie an der Vorderachse direkt aneinander mit der Lagerwelle 74 verschraubt, sondern über eine Distanzhülse, und bilden dadurch mit dieser Hülse und der Radlagerwelle 72 ein kinematisches Gebilde ähnlich einer sog. Viergelenkkette. Unter der Seitenkraft S beschreibt dabei die Lagerwelle 72 eine Bahnkurve, die von Lage und Länge der übrigen Gelenkglieder abhängt. Damit nun die beabsichtigte Verstärkung des Vorspureffekts eintritt, d. h. die Bahnkurve der Lagerwelle 72 noch stärker gekrümmt wird, müssen die Teilstücke der Lenker über Kreuz geführt werden.
• - Elastokinematische Achslager 66, mit gezielter Beinflussung der Federraten: In Vertikal- und Querrichtung hart, in Längsrichtung dagegen sehr weich (z. B. infolge nierenförmiger Aussparungen, wie aus Fig. 10 ersichtlich; das Federratenverhältnis soll mindestens 3 : 1 betragen).
• - Biegeelastische Lagerwellen 74, an denen die Längslenker 73 drehsteif angebunden sind. Ihre aufbaufesten Lagerstellen sind die Drehlager 65, die keine kardanische Bewegung der Wellen 74 zulassen. Dafür sind diese biegeweich ausgeführt und verformen sich - wie an der Hinterachse in Fig. 11 dargestellt - unter dem Einfluß der Seitenkräfte S so weit elastisch, bis die jeweilige Seitenkraft mit der Rückstellkraft der Gummilager 66 und dem Biegewider­ stand der Wellen 74 im Gleichgewicht steht. (Falls auf den elastokinematischen Lenkeffekt der biegeweichen Lagerwellen verzichtet werden soll, können stattdessen auch starre Wel­ len eingesetzt werden; dann müssten sie allerdings, wie bei allen anderen Beispielen, aufbau­ seitig statt an den Drehlagern 65 an kardanisch beweglichen Lagern, z. B. Kugelgelenken, aufgehängt werden).

Im Gegensatz zu den vorangegangenen Beispiele haben die Gummilager 66 hier keine kinema­ tische Funktion, sondern dienen nur der Kraftübertragung in Quer- und Vertikalrichtung, in der sie wesentlich härter als in Längsrichtung gestaltet sind. Das "Mitführen" der Lenker durch den jeweils gegenüberliegenden Lenker, auf dem dieser Lenkeffekt beruht, erfolgt auch hier haupt­ sächlich über die Hebel 75 und die Verbindungselemente 76, weshalb die Gummilager 66 in Längsrichtung - um diese Lenkbewegung nicht zu behindern - extra weich ausgelegt sind. Die Verbindungselemente 76 sollen ihrerseits aber auch nicht die Kraftübertragungsfunktion der Gummilager 66 in den beiden anderen Richtungen beeinträchtigen, daher sind sie hier in der Art einer Pendelstütze sowohl an ihrem Hebel 75 als auch an den hebelartigen Fortsätzen der gegenüberliegenden Lenker 73" gelenkig gelagert und übertragen daher auch keine Vertikal- und Querkräfte. Das kinematisch variable Lenkerlager ist hier also funktionsmäßig in 2 Kom­ ponenten aufgelöst (Gummilager 66 und Verbindungselement 76). Als zusätzliche Besonder­ heit sind die Verbindungselemente 76 zudem noch elastisch (in Form von druck- und zug­ belastbaren Schraubenfedern) ausgeführt, damit die beiden elastokinematischen Effekte "elastisches Lenkerlager" und "biegeelastische Lagerwelle" wirksam werden können. Bei einem starren Verbindungselement (in Form einer Pendelstütze) würden die gegenüberliegenden Lenker 73 und 73" nämlich zueinanderzwangsgeführt werden und die Gummilager 66 und Lagerwellen 74 ungeachtet derer Federraten zwangsweise verformen. Als einziger elastoki­ nematischer Effekt bliebe dann nur der "biegeelastische Längslenker" übrig. Das elastisch ausgeführte Verbindungselement 76 bietet dagegen in Zusammenwirken mit den übrigen elastokinematischen Komponenten einen breiten Abstimmspielraum zur Beeinflussung des Lenkverhalten.

Die in den Fig. 1 bis 10 vorgestellten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Kufen­ aufhängung befassten sich auschließlich mitvierkufigen, zweiachsigen und zweispurigen Ku­ fenfahrzeugen, die mit beiden Füßen gesteuert werden. Eines der Hauptmerkmale der Erfin­ dung - die mit dem Aufbau mit geneigten Kufen bei Kurvenfahrt (Kurvenlegerkinematik) - legen es jedoch nahe, eine solche Achskonstruktion auch mit bekannten Achsen einspuriger Kurvenleger-Fahrzeuge (z. B. Skibobs) zu kombinieren. Die Fig. 11 und 12 zeigen ein ent­ sprechendes Beispiel. Hier wird eine erfindungsgemäße Verbundlenkerachse, ähnlich zu Fig. 1, gleich mit zwei Skibob-typischen Elementen verknüpft (die allerdings auch einzeln für sich allein mit dieser Achse gepaart werden könnten):

• - Eine (einspurige), gelenkte Vorderachse; hier ausgeführt als Teleskopgabelachse, bei der die Vorderkufe 90' durch zwei Teleskopfederbeine 87' geführt und abgefedert wird.
• - Ein Drehgelenk 97 zur Verbindung der Vorderachse mit dem Aufbau, welches mit einer Lenkstange zum Lenken der Vorderachse verbunden ist (die Hinterachse wird über Ge­ wichtsverlagerung gelenkt).

Die Verbundlenker-Hinterachsgeometrie ist gegenüber Fig. 1 etwas modifiziert, um die Über­ tragungselemente eines Fremdantriebs (z. B. Kettenantrieb; hier jedoch nicht vollständig dar­ gestellt) optimal anordnen zu können: Damit auch beim Ein- und Ausfedern eine stets gleich­ bleibende Kettenspannung gewährleistet ist, müssen die Wellen für die Kettenräder 98 mit der (horizontalen) Lenkerdrehachse bei Geradeausfahrt zusammenfallen. Die Wellen gehen daher durch die elastischen Lenkerlager 86 hindurch, die entsprechend groß dimensioniert sind. An ihrer Außenhülse sind die Lenker 93 und die Hebel 95 angeschweißt, die jeweils an ihrem Ende durch ein Verbindungselement 96 (das, hier nicht sichtbar, über den Abtriebswellen verläuft) torsionselastisch miteinander verbunden sind. Die Lenkerlager 86 hängen über die Lagerhalter 83 am Aufbau 81, der eine Motor/Getriebe-Einheit 99 und den Sitz 82 aufnimmt. Über das Drehgelenk 97 ist er mit der Vorderachse verbunden. Als Federelemente für die Hinterachse sind in diesem Beispiel zwei Schraubenfedern 87 vorgesehen, welche die Lenker 93 unmittelbar am Aufbau abstützen.

Vorteile der Erfindung

Die Vorteile der Verbundlenkerachse auf Basis der Längslenker-Einzelaufhängung gegenüber den üblichen Aufhängungssystemen, die für Rollbretter bereits in der Stammanmeldung P 44 26 337.6-09 ausführlich beschrieben sind, gelten weitgehend auch für Kufenfahrzeuge Nach­ folgend eine kurze Zusammenfassung:

• - Bei Geradeausfahrt verhält sich die Verbundlenkerachse wie eine Längslenker-Einzelauf­ hängung und ermöglicht dadurch in Verbindung mit einer Federung das Schlucken von Bodenwellen oder Unebenheiten in der Piste ohne Rückwirkungen auf Sturz, Vorspur und Spurweite (damit ohne Rückwirkungen auf das Fahrverhalten). Auch bei Kurvenfahrt bleibt der Sturzwinkel der Kufen relativ zum Aufbau konstant und gewährleistet damit ein optima­ les Sturzverhalten (maximales Seitenführungsvermögen durch "Kurvenlegen" mit dem Au­ fbau). Der kinematische Querverbund sorgt für einen definierten, dem Neigungswinkel des Aufbaus proportionalen Lenkwinkel der Räder bzw. Kufen. Die Starrachs-Aufhängungen herkömmlicher Kufenfahrzeuge sind demgegenüber zwar einfacher aufgebaut, dafür muß jedoch insbesondere aufgrund ihres schlechteren Sturzverhaltens auf ein erhebliches Seiten­ führungspotential verzichtet werden, weshalb dort auch nur relativ geringe Querbeschleuni­ gungen erreicht werden können. Die Starrachse ist auch der Grund dafür, daß bei Kurven­ fahrt dort nicht die inneren, sondern die äußeren Kufen stärker belastet werden: Die auf den Fahrer einwirkende Zentrifugalkraft wird zusammen mit dessen Gewichtskraft über die Drehgelenke in die Starrachse eingeleitet und erzeugt dort ein Moment, das die äußeren Kufen belastet und die inneren entlastet. Bei der Verbundlenkerachse werden dagegen die kurveninneren, eingefederten Kufen stärker belastet als die äußeren und weisen daher auf­ grund der höheren Federkräfte auch höhere Kufenkräfte als außen auf (die Kräftedifferenz ist proportional zur Federwegdifferenz bzw. zur Brettneigung). Damit ist das Fahrgefühl Snowboard- und Surfbrett-ähnlicher, da dort ebenfalls mit zunehmender Querbeschleuni­ gung die kurveninnere Kante stärker belastet wird.
• - Die relativ weiche Federung mit großen Federwegen sorgt dafür, daß bei Unebenheiten jeglicher Art die unvermeidlichen Kufenkraftänderungen so gering wie möglich ausfallen, so daß das Seitenführungsvermögen der Kufen, das Gleichgewicht des Fahrers und auch der Fahrkomfort nur wenig beeinträchtigt werden.
• - Die Federung eröffnet darüberhinaus vielfältige Einflußmöglichkeiten zur individuellen - auch nachträglichen - Beeinflussung des Fahrverhaltens und der Komforteigenschaften. So können z. B. kürzere Federn zur Aufbautieferlegung, härtere Federn für eine Sportfederun­ gen oder weichere Federn für eine Komfortfederungen eingesetzt werden. Neben der Hub­ federung lassen sich durch Veränderung der Wank-Federrate auch die Lenkungseigenschaf­ ten und das Eigenlenkverhalten des Fahrzeugs variieren.

Zu diesen allgemeinen Vorteilen der Verbundlenkerachse gegenüber vorbekannten Aufhän­ gungssystemen kommen hier noch die spezifischen Vorteile der erfindungsgemäßen Kufenauf­ hängung hinzu, die sich aus der Schrägstellung der Kufendrehachsen um den Winkel σ erge­ ben. Durch ein äußerst einfaches kinematisches Mittel, das allerdings nur in Kombination mit der Verbundlenker-Radaufhängung der Stammanmeldung wirksam ist, kann hiermit auf elegan­ te Weise die Ackermann-Lenkgeometrie realisiert werden, die insbesondere bei Kufenfahrzeu­ gen - neben dem "Kurvenlegerverhalten" der Verbundlenkerachsen - eine weitere Vorausset­ zung zur Ausschöpfung des maximalen Seitenführungspotentials ist. Dies gilt vor allem für hohlgeschliffene Kufen, wie sie z. B. von Eisschnelläufern oder Eishockeyspielern bevorzugt verwendet werden.

Die aufgeführten kinematischen Vorteil zeigen sich nicht nur auf glattem Eis, sondern auch auf weniger tragfähigen (aber gleitfähigen) Untergründen, wie Schnee oder Tiefschnee. Hier kom­ men zur Verbesserung der Tragfähigkeit entsprechend breitere Kufen zum Einsatz, z. B. in Form von Skiern, die ja zur Übertragung von Seitenkräften ebenfalls aufgekantet werden. Bei solch breiten Kufen läßt sich das Seitenführungsvermögen noch weiter erhöhen, indem sie wie Race-Snowboards oder Carving-Skier in der Mitte stark tailliert werden und sich dadurch beim Aufkanten wie ein Snowboard oder Carving-Ski verhalten: Diese durchfahren - ohne seitlich wegzudriften - die Kurven in ihrer eigenen Kantenspur (wobei der Kurvenradius durch die Taillierung und die Schrägstellung des Bretts bestimmt wird), vertiefen dadurch die Kantenspur und erzeugen einen besonders ausgeprägten Formschluß mit der Unterlage, der höchste Quer­ beschleunigungen ermöglicht. Um dieses Verhalten - die Kurve wird "wie auf Schienen" durch­ fahren - auch auf mehrkufige und mehrspurige Fahrzeugen zu übertragen, ist die erfindungsge­ mäße Umsetzung der Ackermann-Lenkgeometrie (durch Anstellung der Kufen-Drehgelenke um den Winkel σ) erforderlich. Sie sorgt dafür, daß sich die Kurvenmittelpunkte sämtlicher Skier in einem Punkt treffen und daß somit das maximal mögliche Seitenführungsvermögen voll ausgeschöpft werden kann.

Ein Teil der genannten Vorteile kommt auch dann noch zum Tragen, wenn eine Achskonstruk­ tion mit den erfindungsgemäßen Merkmalen nicht, wie üblich, in spiegelverkehrter Weise an beiden Fahrzeugachsen verwendet, sondern mit beliebigen anderen Achs-konstruktionen kom­ biniert werden. Hierzu gehört vor allem die Kombination mit einer Einspur-Vorderachse gemäß Fig. 11/12.

Bezugszeichenliste

1

,

21

,

41

,

61

,

81

Aufbau

2

,

22

,

42

,

62

,

82

Standbrett (bzw. Sitz)

3

,

23

,

83

Lagerhalter

4

,

24

,

44

,

64

,

84

Federabstützung

5, 45,

Lagerschelle

6, 46, 66, 86

kard. bewegl. Lager

7

,

27

,

47

,

67

,

87

Federelement

8, 28, 48

Federteller

9

Befestigungselement

10

,

30

,

50

,

70

,

90

Kufen

11, 31, 51

Achskörper

12

,

32

,

52

,

72

,

92

Kufen-Drehgelenk

13

,

33

,

53

,

73

,

93

Lenker

14

,

34

,

54

,

94

Achslagerwelle

15

,

35

,

55

,

95

Hebel(ende)

16, 36, 56 96

Verbindungselement

17

,

37

,

57

,

77

Fußschlaufe

18

Hebelende

19

Druckanschlag

20

,

40

,

60

,

80

Mastsfuß

58

Brettverlängerung

59

Kufenfeder

97

Gelenk mit Lenkstange

98

Kettenrad

99

Motor/Getriebe-Einheit

100

Räder-Einsatz

Claims (5)

1. Fahrwerk für durch Gewichtsverlagerung bzw. Schrägstellung des Aufbaus lenkbare Fahr­ zeuge, insbesondere Kufenfahrzeuge, nach Patent 44 26 337, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Kufen (10, 30, 50, 70) oder ähnliche Gleitkörper mittels Drehgelenken (12, 32, 52, 72) drehbar an jeweils einem Lenker (13, 33, 53, 73) befestigt sind,
• - daß die Achsen der Drehgelenke (12, 32, 52, 72), mit denen die Kufen (10, 30, 50, 70) an den Leitern (13, 33, 53, 73) befestigt sind, einen Winkel von ca. 5° bis 30° mit den quer- horizontalen Lenkerdrehachsen einschließen.
• - daß die Kufen (10, 30, 50, 70) mitsamt den Lenkern (13, 33, 53, 73) gegen den Widerstand von Federelementen (7, 27, 47, 67) ein- und ausfedern können,
• - daß die Lenker (13, 33, 53) zweiarmig ausgebildet sind und mittels einer kardanisch beweg­ lichen und/oder elastischen Lagerung (6; 35, 36; 46) am Aufbau (1, 21, 41) gelagert sind,
• - daß der eine Arm der Lenker (13, 33, 53, 73) die Kufen (10, 30, 50, 70) trägt und der andere Arm über ein Verbindungselement (16, 36, 56, 76), das torsionselastisch ausgebildet ist oder aus mindestens zwei gegeneinander verdrehbaren Elementen besteht, mit dem anderen Arm des gegenüberliegenden Lenkers (13, 33, 53, 73) verbunden ist.

2. Fahrwerk nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Kufen (10, 30, 50, 70) mittels Drehgelenken (12, 32, 52, 72) drehbar an jeweils einem Leiter (13, 33, 53, 73) befestigt sind und über Federungs- und ggf. Dämpfungsemente 59 elastisch an den Leitern (13, 33, 53, 73) abgestützt sind.

3. Fahrwerk nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Kufen (10, 30, 50, 70) auf einfache Weise, z. B. durch Lösen von Schraubverbindungen, durch Räder-Einsätze (100) ersetzt werden können, wobei die Rad-Drehachsen in etwa quer-horizontal zur Fahrtrichtung angeordnet sind.

4. Durch Gewichtsverlagerung bzw. Schrägstellung des Aufbaus lenkbares Fahrzeug insbe­ sondere Kufenfahrzeug, mit mindestens zwei Fahrwerken nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrwerke identisch ausgeführt, aber entgegenge­ richtet am Aufbau (1, 21, 41, 61) angeordnet sind.

5. Durch Gewichtsverlagerung bzw. Schrägstellung des Aufbaus lenkbares Fahrzeug, insbe­ sondere Kufenfahrzeug, mit einem Fahrwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß dieses Fahrwerk mit einem beliebigen Einspur-Fahrwerk an der anderen Achse kombiniert ist.