DE2247863B2 - Dreiradfahrzeug - Google Patents

Description

Bei der zweiten und der dritten Ausführungsform, wie sie in F i g. 4 bis 9 dargestellt sind, ist der erste dieser Nachteile dadurch beseitigt, daß als Pendelmasse das Gewicht des Fahrzeugrahmens und der mit ihm verbundenen Teile dient. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel erkennt man wieder in F i g. 4 und 5 den Gelenkachszapfen 2, der mit der Hinterachse starr verschweißt ist und die horizontale Schwenkgelenkachse bildet. Dieser Zapfen dient gleichzeitig als Bremstrommel für das Brems-Blockierorgan. Der Kastenboden 30 ist hierbei mit zwei Augengabeln 15a und 15b versehen, in denen zwei Lenker 16a und 166 gelagert sind, welche die in F i g. 6 dargestellte Form haben können. Jeder Lenker 16a bzw. 166 hat zwei parallele Arme, die an ihrem oberen Teil an Schwenkachs ι 18a und 186 an einem doppelarmigen Bügel 17 angelenkt sind, der auf dem Gelenkachszapfen 2 schwenkbar gelagert ist. Der doppelarmige Bügel 17 setzt sich aus zwei mit axialem Abstand voneinander angeordneten Flanschen 171 und 172 zusammen, die in gegenseitigem Abstand starr durch ein gemeinsames oberes Blech 173 verbunden sind. Die Flansche 171 und 172 tragen jeweils eine runde Bohrung für das Hindurchragen des Gelenkachszapfens 2 und Wälzlager 174, die zwischen den Flanschen 171 und 172 und dem Gelenkachszapfen 2 eingefügt sind.

Bei der ersten Variante dieser besonderen Pendelausführung, die in Fig.4 und 5 dargestellt ist, umfaßt das Blockierorgan — wie in dem ersten Ausführungsbeispiel — zwei Bremsbänder 25a und 256. die jeweils im einen und im anderen Sinne den als Bremstiummel dienenden Gelenkachszapfen 2 umschlingen. Indessen sind in diesem Fall die Bremsbänder 25a und 256 jeweils mit einem Ende an einer der Schwenkachsen 18a bzw. 186 der Lenker 16a bzw. 166 festgelegt und mit ihren anderen Enden an einem Bolzen 19a bzw. 196, der in dem mittleren Teil der Lenker 16a bzw. 166 angeordnet ist. Die Bremsbänder 25a und 256 umschlingen ungefähr zwei Drittel des Trommelumfangs; ihr festfs Ende ist an dem Bügel 17 und ihr zu spannendes Ende mit einem Lenker 16a bzw. 166 verbunden.

Wie ersichtlich, bewirkt jede Neigung des Kastens 3 relativ zur scheinbaren Vertikalen eine Schwenkbewegung des Bügels 17 und das Spannen eines zu spannenden Endes eines der Bremsbänder 25a bzw. 256. Dieses Bremsband spannt sich, legt sich fest auf die Trommel auf und bringt die beginnende Schwenkbewegung des Bügels 17 zum Stillstand, dadurch auch die Schwenkbewegung des Kastens 3 und des an diesem befestigten Rahmens. Die Rückstellkraft, die durch eine Komponente des Rahmeneigengewichts gegeben ist, ist proportional zu der kompensierenden Schwenkkraft.

Um Schwingungen des in der geschilderten Weise aufgebauten Pendelsystems zu Vermeiden, gibt es eine einfache Lösung, die darin besteht, daß überall dort, wo Relativbewegungen von Bauteilen während der Schwingungen eintreten. Reibungszwischenlagen 20 und 21 eingebaut sind. Dennoch kann das Einstellen solcher Reibungskräfte schwierig sein. Eine genauere Lösung erreicht man durch Aufhängung über besonders geformte Lenker, wie einer in F i g. 7 veranschaulicht ist. Bei dieser Variante ist jeder der Lenker an seinem oberen Teil nicht nur an einem, sondern an zwei dicht nebeneinander angeordneten Gelenkbolzen 22a und 226 aufgehängt, und zwar mittels eines Aufhängekopfes 23, der eine Ausnehmung 24 in Herzform aufweist. Ein derartiger Lenker kann nur dann aus senner Ruhelage herausschwenken, wenn die Wirkungslinie der Massenkraft-Resultierenden aus dem Bereich des Winkels 2ß herausschwenkt, der in F i g. 7 angegeben und durch die geraden Linien begrenzt ist, welche die untere Gelenkachse mit den Achsen der beiden oberen Gelenkbolzen 22a und 226 verbindet.

Außerdem ist es möglich, ein System vorzusehen, das das Blockieren des Gelenkes 2,3 dann verhindert, wenn die Fahrgeschwindigkeit genügend groß ist, um ein dynamisches Gleichgewicht des Fahrzeuges zu erzielen. Wie aus der eingangs genannten DT-OS 19 08 551 bekannt, könnte man einen Elektromagneten vorsehen, der aus einem Tachometerdynamo gespeist wird und Schwenkbewegungen des Pendelsystems verhindert, wenn die Fahrgeschwindigkeit genügend groß ist.

F i g. 8 und 9 stellen eine dritte Ausführungsform des Blockierorgans dar, die dennoch das gleiche Prinzip der Pendelaufhängung verwendet wie die in F i g. 4 und 5 dargestellte Ausführungsform. Der Rahmen ist auch hier mit einem Kastenboden 30 verbunden, der über zwei Lenker an einem doppelarmigen Bügel aingelenkt ist, der schwenkbar auf dem Gelenkachszapfen 2 gelagert ist.

Bei dieser letzten Variante weist das Reibungsblokkierorgan eine Lamellenkupplung auf, deren innerer Teil aus dem starr mit dem Hinterachsgestell 1 verbundenen Gelenkachszapfen 2 besteht, während der äußere Teil aus einer Buchse 40 besteht, die an einem der Flansche 171 bzw. 172 des Bügels 17 durch nicht dargestellte Schrauben befestigt ist. Zwei Gruppen von Kupplungsscheiben 41 bzw. 42 sind einerseits mit der Buchse 40 und andererseits dem Gelenkachszapfen 2 über Längsnuten drehfest gekuppelt. Die Kupplungsscheiben 41 und 42 können längs dieser Nuten axial verschoben werden. Die axiale Verschiebung der Scheiben 41 und 42, welche die stetig zunehmende Bremswirkung der Kupplung ergibt, wird durch das Verschieben eines Druckverteilermnges 43 bewirkt, der unter dem Einfluß eines Schwenkhebels 44 steht, der einer nicht dargestellten Feder entgegenwirkt, welche die Neigung hat, die Kupplungsscheiben 41 und 42 voneinander zu lösen.

Wie in F i g. 8 dargestellt, trägt der Schwenkhebel 44 zwei gabelartig verbundene Arme, die beiderseits des Gelenkachszapfens 2 in je einem Druckstück enden. Die beiden Druckstücke bilden Druckschneiden 441 mit parallelen, in einer Durchmesserlinie des Zapfens 2 liegenden Kanten und drücken auf entsprechend angeordnete Nuten in dem Druckverteilerring 43. Der Schwenkpunkt des Schwenkhebels 44 besteht ebenfalls aus zwei Schneiden 442, die in einer Linie liegen und in entsprechende Nuten in dem Flansch 171 des Bügels 17 eingreifen. Der Schwenkhebel! 44 verlän gert sich nach unten in einem einzigen Arm, an desser Ende drehbar eine Rolle 45 in Verlängerung des unte ren Hebelarmes gelagert ist. Diese Rolle 45 wälzt siel auf einer doppelseitigen Rampe 46 ab. die an dem Bo den 30 des Kastens 3 befestigt ist.

Das Profil der doppelseitigen Rampe 46, die in de

ho Draufsicht in der F i g. 8a dargestellt ist, besteht au einer in der Mittelebene des Kastens 3 liegenden Ver

tiefung mit zwei sich an diese Vertiefung seitlich an schließenden symmetrischen Rampen. Solange sich de

fest mit dem Bügel 17 verbundene Schwenkhebel 44 i

t>5 der Mittelebene des Kastens 3 befindet ruht die RoI!

45 in der mittleren Vertiefung der doppelseitigen Ran pe 46 und die Lamellenkupplung ist gelöst. Sobald j<

doch die Mittelebene des Kastens 3 sich nach der eine

oder anderen Seite der Ebene der scheinbaren Vertikalen verschiebt, bewirkt die seitliche Verschiebung des Kastens 3 relativ zu dem doppelarmigen Bügel 17 ein Ansteigen der Rolle 45 auf einer der beiden Rampen 46, was eine Schwenkbewegung des Hebels 44 in seinem Abstützpunkt (Schneide 442) bewirkt und damit ein Anziehen der Lamellenkupplung, die den Bügel 17 gegenüber dem Gelenkachszapfen 2 so lange blockiert, bis der Fahrzeuglenker die Mittelebene des Kastens 3 in die Ebene der scheinbaren Vertikalen zurückgeführt

hat.

Bei allen beschriebenen Ausführungsformen erfolgt das Blockieren und das Lösen des Rahmens relativ zum Hinterachsgestell 1 stets progressiv. Wenn also das Fahrzeug anfährt und der Rahmen in derjenigen Richtung schwenkt, in der er vorher im Stillstand geneigt war, löst sich die Blockierung durch die Schwerkraft von selbst, und der Fahrzeuglenker kann den Rahmen seines Fahrzeuges aufrichten.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

SO? 510/:

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Dreiradfahrzeug mit einem seitensymmetrischen Rahmen, der sich vorn auf ein in einer Lenkergabel mit Nachlauf gelagertes mittiges Lenkrad uhd hinten auf ein Hinterachsgestell mit zwei seitensymmetrisch angeordneten Rädern Ober ein in der Fahrzeugmittelebene liegendes, im wesentlichen horizontalachsiges Drehgelenk frei drehbar abstützt, das aus einem starr mit dem Hinterachsgestell verbundenen Gelenkachszapfen sowie einer koaxialen, zylindrischen, mit dem Rahmen verbundenen und mit ihm um die Gelenkachse schwenkbaren Halterung besteht und mit einer durch ein Pendel in Abhängigkeit von quer zur Rahmenmittelebene auf den Rahmen wirkenden Messenkräften selbsttätig betätigten ßlockiereinrichtung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Blockiereinrichtung entweder aus einer durch das im Rahmen (Kasten 3) gelagerte Pendel (8) betätigten Band- oder Scheibenbremse oder einer durch den pendelnd an dem Gelenkachszapfen (2) aufgehängten Rahmen betätigten Reibungsbremse besteht.

2. Dreiradfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bremstrommel (7) fest mit dem Gelenkachszapfen (2) verbunden ist und auf diese Trommel zumindest ein Paar symmetrisch,

d. h. in je einer anderen Umlaufrichtung gewickelter Bn.msbänder (13a und 136) aufgewunden und jedes dieser Bremsbänder mit einem Ende an dem Pendel (8) und mit dem anderen Ende an dem Rahmen (Kasten 3) festgelegt ist, wobei die durch Druckstücke (14a und 146) am Rahmen befestigten Bremsbänder mit Abstand voneinander beiderseits der Mittelebene liegen.

3. Dreiradfahrzeug nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Pendel (8) aus einer Masse (11) besteht, die über zumindest einen die Bremstrommel (7) umgebenden Arm (12) an einem Zapfen (9_; aufgehängt ist, der an dem Rahmen (Kasten 3) in der Mittelebene liegt, und die Bremsbänder (1 >a und 136), die mit ihren Enden an der Pendelmasse (11) festgelegt sind, jeweils die Bremstrommel mit mehreren Windungen umschlingen (F i g. 1 und 2).

4. Dreiradfahrzeug nach den Ansprüchen 1 und 2 odf*r 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehgelenk für die Drehung des Rahmens gegenüber dem Hinterachsgestell (1) im Inneren eines Kastens (3) angeordnet ist, innerhalb dessen sich auch die Blokkiereinrichtung befindet (Fig. 3).

5. Dreiradfahrzeug nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Pendel durch den Rahmen (Kasten 3) des Fahrzeuges selbst gebildet wird, der an einem doppelarmig^n Bügel (17) aufgehängt ist, welcher sich innerhalb des Rahmenkastens befindet und schwenkbar von dem Gelenkachszapfen (2) getragen wird, wobei der Rahmen an zumindest einem Paar von Lenkern (16a und 166) aufgehängt ist, welche symmetrisch auf beiden Seiten der Längsmittelebene angeordnet und um je zwei parallel zur Läng&miitelebene liegende Achsen schwenkbar sind, indem ihr unterer Teil an Augen- Ί5 gabeln (15a bzw. 156) des Kastenbodens (30) und ihr oberer Teil an Schwenkachsen (18a bzw. 186) des doppelarmigen Bügels angelenkt ist.

6 Dreiradfahrzeug nach den Ansprüchen 1 und 5 dadurch gekennzeichnet, daß der doppelarmige Bü gel (17) aus zwei Flanschen (171 und 172) besteh! die in einem bestimmten Abstand voneinander fes miteinander verbunden sind und senkrecht zui Achse des Drehgelenks verlaufen, sowie jeweih eine Bohrung für das Hindurchtreten des Gelenk achszapfens (2) aufweisen, und in jeder Bohrung Wälzlager (174) zwischen jedem der Flansche unc dem Gelenkachszapfen eingebaut sind

7. Dreiradfahrzeug nach den Ansprüchen 1 und 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Blockiereinrich tung aus zumindest einem Paar von symmetrisch ir unterschiedlichem Umlaufsinn auf eine Bremstrom mel des Geienkachszapfens (2) aufgewundener Bremsbändern (25a und 256) besteht, von denen je des an einem seiner Enden an dem doppelarmiger Bügel (17) und mit dem anderen seiner Enden in dei Mitte des Lenkers (16a bzw. 166) festgelegt ist.

8. Dreiradfahrzeug nach den Ansprüchen 1 und 7 dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsbänder (25« und 256) jeweils mit einem Ende an der oberen Schwenkachse (18a bzw. 186) einer der Lenker (16^ bzw. 166) am doppelarmigen Bügel (17) und mit seinem anderen Ende an einem Bolzen (19a bzw. 196] festgelegt ist. der an demselben Lenker befestigt ist und von der oberen Schwenkachse einen Abstand hat (F i g. 4 bis 7).

9. Dreiradfahrzeug nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Blockiereinrichtung aus einer Lamellenkupplung (2, 40 bis 43) besteht, deren innerer Kupplungsteil von dem zylindrischen Gelenkachszapfen (2) gebildet wird, während der äußere Teil aus einer zylindrischen, starr mit dem doppelarmigen Bügel (17) verbundenen Buchse (40) besteht und zwei Gruppen von Kupplungsscheiben (41 bzw. 42) axial verschiebbar und drehfest vorgesehen sind, deren eine mit dem inneren Kupplungsteil und die andere mit dem äußeren Kupplungsteil verbunden sind, und ferner ein Druckverteilerring (43) zur axialen Verschiebung der Scheiben vorgesehen ist, wobei dieser Ring einerseits der Kraft eines elastischen Organs für das Auseinanderdrücken der Scheiben und andererseits der dieser Kraft entgegengerichteten Kraft eines Schwenkhebels (44) unterliegt, der um eine sich an dem Bügel abstützende Schneide (442) schwenkbar ist. und sich einerseits auf den Druckverteilungsring und andererseits auf eine fest mit dem Boden (30) des Kastens (3) verbundene doppelseitige Rampe (46) über eine Rolle (45) abstützt, welche auf dieser Rampe rollt, deren Profil derart ausgelegt ist, daß ein Ausschwenken der Mittelebene des Rahmens aus der Vertikalen eine Schwenkbewegung des Hebels und somit die stetige Zunahme des Ansprechens der durch die Kupplung gebildeten Blockiereinrichtung ergibt.

10. Dreiradfahrzeug nach den Ansprüchen 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (44) eine Stange aufweist, die an ihrem unteren Teil die sich auf die doppelseitige Rampe (46) abstützende Rolle (45) trägt und sich nach oben hin in zwei Arme gabelt, die an ihren Enden je zwei Schneiden (441 und 442) aufweisen, welche sich auf zwei entsprechende Nuten abstützen, von denen die eine an der äußeren Fläche des Druckverteilerringes (43) längs eines Durchmessers dieses Ringes angeordnet ist, während sich der Schwenkhebel auf den doppel-

armigen Bügel (17) mittels Schneiden (442) abstützt, die in eine auf dem einen Flansch (171) des Bügels vorgesehene, dem Druckverteilerring zugewandte Nut eingreifen (F i g. 8 bis 9).

Die Erfindung betrifft Dreiradfahrzeuge der im Oberbegriff des Hauptanspruches angegebenen Art. Solche Fahrzeuge sind durch die DT-CS 19 08 551 bekannt. Sie haben, weil ihr Rahmen relativ zum zweirä- <Jrigen Hinterachsgrstell um eine waagerechte Längsachse frei drehbar ist, die vom Zweirad her bekannte angenehme, durch den Nachlauf des Lenkrades erzeugte Eigenschaft, -?aß der Rahmen und mit ihm der Fahrer bei Kurvenfahrt diejenige seitliche Neigung annehmen können, die der Resultierenden aus Schwerkraft und Fliehkraft — also der Neigung des Pendels — entspricht; und sie haben dank ihrer Blockiereinrichtung die zusätzliche Eigenschaft daß diese freie Drehbarkeit des Rahmens um die waagerechte Längsachse dann, wenn die Neigung des Rahmens von der Neigung des Pendels abzuweichen droht, selbsttätig blockiert wird, also der Rahmen bei Stillstand und sehr langsamer Fahrt nicht kippt.

Jene DT-OS 19 08 551 zeigt als Ausführungsformtn der den Rahmen am Hinterachsgestell blockierenden, vom Pendel betätigten Einrichtung unter anderem eine mittels Nockendaumens anpreßbare Zweibacken-Trommelbremse (F i g. 4) oder eine mittels Rollengesperres anpreßbare Scheibenbremse (F i g. 7 bis 9). Diese und auch die sonstigen in jener DT-OS behandelten Blockiereinrichtungen haben den Nachteil, daß sie, wenn sie blockiert sind und sich — etwa weil der Rahmen die Neigung der Resultierenden aus Schwerkraft und Fliehkraft wieder annimmt — lösen sollen, nicht so sicher und schnell, wie erwünscht wäre, lösen.

Durch die Erfindung soll dieser Mangel behoben werden. Es soll erreicht werden, daß die Blockiereinrichtung sich dann, wenn das Pendel sie freigibt, schnell und sicher löst.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 als das Kennzeichen genannten Maßnahmen gelöst.

Drei Ausfi'hrungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 ein Gesamtbild eines mit der Erfindung zu versehenen Dreiradfahrzeuges,

F i g. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Blockierorgans in schematischein Querschnitt,

F i g. 3 dasselbe im Teillängsschnitt längs der Linie IH-III in Fig.2,

Fig.4 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar links im Schnitt längs der Linie C-C in F i g. 5 und rechts im Schnitt längs der Linie D-D in Fig. 5,

F i g. 5 die zweite Ausführungsform im Längsschnitt, und zwar links einen Schnitt längs der Linie A-A in Fi g. 4 und rechts einen Schnitt längs der Linie B-R in F i g. 4,

F i g. 6 den bei der zweiten Ausführungsform verwendeten Lenker in perspektivischer Darstellung,

F i g. 7 eine etwas abweichende Form eines solchen Lenkers ia Seitenansicht,

F i g. 8 eine dritte Ausführungsform der Erfindung im Querschnitt längs der Linie VIII-VIII in F i g. 9,

F i g. 8a die bei der dritten Ausführungsform verwen dete doppelseitige Auflauframpe in der Draufsicht,

F i g. 9 die dritte Ausführungsform im Längsschnitt längs der Linie IX-IX in F i g. 8.

Die F i g. 1 zeigt ein Dreiradfahrzeug mit einem Hinterachsgestell 1, einem starr mit diesem verbundenen Gelenkachszapfen 2 und einem um diesen Zapfen schwenkbaren, fest mit dem Fahrzeugrahmen verbundenen Kasten 3. Wie aus F i g. 2 und 3 für die erste Ausführungsform ersichtlich, ist der Kasten 3 durch zwei stirnseitige Deckel Aa und 46 geschlossen, die den Kasten zugleich über Wälzlager 5a und 56 schwenkbar auf dem Geienkachszapfen 2 abstützen. Innerhalb des Kastens 3 sind auf dem Gelenkachszapfen 2 zwei Flansche 6a und 66 angeschweißt, die eine Bremstrommel 7 tragen.

Das Pendei 8 ist über einen Zapfen 9 in einer Gabelhalterung 10 gelagert, die an der Innenfläche der oberen Kastenwand des Kastens 3 befestigt ist Dieses Pendel 8 besteht aus der Pendelmasse 11, die fest mit einem Arm 12 verbunden ist, der um den Zapfen 9 schwenkbar ist und die Bremstrommel 7 mit Spiel umgibt. An dem Pendel 8 sind symmetrisch die Enden der Bremsbänder 13a und 136 befestigt.

Die Bremsbänder 13a und 136 sind mit ihren anderen Enden an dem oberen Teil des Kastens 3 durch angeschraubte Druckstücke 14a und 146 befestigt. Die Bremsbänder 13a und 136 sind mit einem geringen Spiel auf die Bremstrommel 7 aufgelegt, so daß sie ein freies Schwenken des Kastens 3 zulassen, wenn die Symmetrieebene des Kastens 3 mit der scheinbaren Vertikalen zusammenfällt, d. h. mit der Lage der Massenachse des Pendels 8.

Wenn diese Bedingung nicht erfüllt ist, beispielsweise wenn im Stillstand das Fahrzeug bzw. sein Rahmen sich nach rechts neigt, spannt sich das Bremsband 13a, legt sich fest auf die Bremstrommel 7 auf und ist bestrebt, das Pendel 8 nach links anzuheben. Das Pendel 8 ist dann einer Rückstellkraft unterworfen, die dem Bremsband 13a eine Spannung To aufzwingt. Nach der bekannten Formel für die Bandkraft von Bandbremsen (z. B. »Hütte — Des Ingenieurs Taschenbuch«, Verlag Ernst, Berlin, 28. Auflage, Bd. II A, S. 135 und 136) kann das andere Bandende einer Spannung Γι = 7ö · e*¹ Widerstand leisten oder eine solche Kraft ausüben, die wesentlich größer als die durch die Pendelrückstellkraft ausgeübte Eingangskraft To ist (<x ist der Umschlingungswinkel und f der Reibungswert des Bandes auf der Trommel).

Auf diese Weise erreicht man das Blockieren der Drehung des Kastens 3 gegenüber dem Gelenkachszapfen 2 und damit das Blockieren des Gelenkes 2, 3 Beim erneuten Zusammenfallen der vertikalen Achse des Kastens 3 und der scheinbaren Vertikalen, entweder weil der Kasten 3 sich unter der Steuerung durch den Fahrzeugführer aufrichtet oder weil das Pendel t unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft schwenkt, wire das Bremsband 13a entspannt und die Blockierung de; Gelenkes 2,3 stetig aufgehoben.

Das soeben beschriebene System hat indessen nocl Eigenheiten, die in gewissen Fällen störend wirket können. Einerseits fordert es entweder eine relativ gro ße Pendelmasse 11, um sämtlichen Belastungsfällen de: Gelenkes 2, 3 Rechnung zu tragen, oder ein Umschlin gen der Bremstrommel 7 mit einer großen Zahl voi vollen Windungen der Bremsbänder 13a und 136. An dererseits kann das Pendel 8 in Eigenschwingungen ge raten, d'e wenig gedämpft und deshalb recht stören«