DE4444115C2 - Mehrspuriges Leichtfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein mehrspuriges Leichtfahrzeug mit mindestens einem angetriebenen Hinterrad und zwei symmetrisch zur Längsachse angeordneten, lenkbaren Vorderrädern, die mittels zweier übereinander, im wesentlichen in paralleler Lage zur Fahrbahn angeordneten und sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckenden Radführungsglieder am Fahrzeugrahmen aufgehängt sind, wobei diese Radführungsglieder um in Fahrzeuglängsrichtung liegende Achsen derart pendelnd am Fahrzeugrahmen und den Vor­ derrädern gelagert sind, daß bei einer Schrägstellung des Fahrzeugrahmens mit dem ange­ lenkten Hinterrad sich die Vorderräder ebenso zur Seite neigen, wobei diese Schrägstellung durch eine Krafteinwirkung des Fahrers erfolgt und durch eine Vorrichtung arretierbar ist.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Leichtfahrzeug zu entwickeln, das eine mini­ male Antriebsenergie benötigt. Diese Antriebsenergie soll vorzugsweise aus einer Kombina­ tion zwischen Muskelkraft und batteriegespeistem Elektroantrieb bestehen. Das Fahrzeug sollte für eine Person konzeptioniert sein, vollständigen Wetterschutz bieten und eine Maxi­ malgeschwindigkeit von ca. 50 km/h erreichen. Solch ein Fahrzeug muß leicht sein, einen geringen Rollwiderstand haben und eine aerodynamische Verkleidung aufweisen.

Hieraus ergibt sich jedoch das technische Problem, daß bei einem zwei- oder dreispurigen Fahrzeug bei Kurvenfahrt durch die Zentrifugalkräfte hohe Biegemomente auf Räder und Fahrwerk entstehen. Der Einsatz eines großen, leichten Scheibenrades mit sehr schmaler Bereifung und dadurch geringem Rollwiderstand wird unmöglich. Weiterhin ist die Konstruk­ tion eines Leichtfahrwerkes erschwert. Bei einem einspurigen Fahrzeug, das sich in die Kur­ ve legen kann, fallen zwar diese Biegemomente weg, da die Zentrifugalkraft mit der Ge­ wichtskraft eine Resultierende durch die Fahrzeugebene bildet, doch läßt sich kein Zweirad mit einer Vollverkleidung ausrüsten, da es bei Seitenwind nicht mehr kontrollierbar ist. Au­ ßerdem besteht immer eine hohe Sturzgefahr.

Aus diesen Gründen ist es wünschenswert, die Vorteile des einspurigen Fahrzeugs mit den Vorteilen eines mehrspurigen Fahrzeugs mit drei oder vier Rädern zu kombinieren und ein mehrspuriges Fahrzeug zu schaffen, welches sich in die Kurve neigen kann. Außer den ge­ nannten technischen Vorteilen wird die Kurvenfahrt auch für den Fahrer als wesentlich an­ genehmer empfunden, da die Zentrifugalkraft den Fahrer nicht mehr seitlich vom Sitz drückt.

Aus diesem Grunde ist in der DE-OS 27 07 562 ein mehrspuriges Fahrzeug mit drei Rädern vorgeschlagen worden, das als Radaufhängung die beiden Räder des jeweiligen Rad-Paa­ res mit zwei parallelen, starren Achsen derart verbindet, daß sich für eine Kurvenfahrt die Räder schrägstellen lassen. Diese Bauart hat jedoch den Nachteil, daß in den starren Ach­ sen Biegemomente wirken, die zu einer schweren Konstruktion führen. Weiterhin ist eine Anlenkung der starren Achsen in der Radmittellinie erforderlich, damit beim Schrägstellen der Räder keine Spurweitenänderung auftritt. Eine Spurweitenänderung muß jedoch bei gro­ ßen, leichten Scheibenrädern unbedingt vermieden werden, da in den Rädern zu hohe Bie­ gemomente entstehen, die diese beschädigen. Die Anlenkung in der Radmittellinie hat sei­ nerseits große konstruktive Nachteile zur Folge, denn es bedarf eines großen, freien Lagerzentrums.

Darüber hinaus ist in der DE-AS 10 63 473 bei einem Fahrzeug der eingangs angegebenen Art vorgeschlagen worden, vor der Kurvenfahrt einen Mechanismus zu betätigen, der die ansonsten starr miteinander verbundenen Fahrzeugebenen freigibt. Das Indiekurvelegen er­ folgt dann mittels Gleichgewichtsgefühl oder in Verbindung mit einer Trittbrettmechanik. Da Seitenwind bei Kurvenfahrt nicht ausgeschlossen werden kann und die dabei entstehenden Kräfte bei vollverkleidetem Fahrzeug sehr hoch sind, können diese Steuersysteme nicht ver­ wendet werden. Dabei ist bei diesem bekannten Fahrzeug die Parallelogrammführung der lenkbaren Räder als pendelnde Starrachse ausgeführt, die den Nachteil hat, daß die wirksa­ men Biegemomente zu einer schweren Konstruktion führen. Außerdem erfordert diese Bau­ weise eine Anlenkung der Radführungsglieder in der senkrechten Radmittelebene, damit keine Spurweitenänderung auftritt. Dies hat aber erhebliche konstruktive Nachteile. Schließ­ lich ist die bekannte Arretiervorrichtung nur so ausgelegt, daß sie im gebremsten Zustand ein Umkippen beispielsweise durch äußere Kräfte verhindert.

Daraus resultieren die Anforderungen, die an die Radaufhängung eines Leichtfahrzeuges zu stellen sind. Es ist eine einfache Radaufhängungskinematik mit Dreieckslenkern gefordert, in denen hauptsächlich Zug- bzw. Druckkräfte wirken, um eine Leichtbauweise zu ermögli­ chen. Weiterhin ist eine Anordnung der Querglieder (oder Querlenker) wünschenswert, die einerseits eine exakte Parallelverstellung der Radebenen zur Fahrzeugebene ohne Spur­ weitenänderung ermöglicht und andererseits eine Anlenkung der Querglieder außerhalb der Radmittellinie vorsieht. Wesentlich ist eine selbsthemmende, leichtgängige Mechanik zur Schrägverstellung, damit der Fahrer von außen wirkende Kräfte beispielsweise bei Seiten­ wind nicht selbst abstützen muß. Damit in Verbindung steht eine Rückstellautomatik, die das Fahrzeug beim Loslassen des Steuerhebels/-rades wieder geradestellt. Weiterhin ist eine flache Bauweise der Radaufhängung von Vorteil, damit sie unter den Beinen eines Fahrers, welche nach vorne weisen und einen Kurbelantrieb betätigen, angeordnet werden kann. Ei­ ne Federung an allen Rädern ist weiterhin wünschenswert. Schließlich ist eine spezielle An­ ordnung der Lenkachse gefordert, um besondere Lenkeffekte zu erzielen. Neigt der Fahrer während der Fahrt das Fahrzeug in eine Schräglage, so sollen sich die Vorderräder von selbst auf den richtigen Kurvenradius einstellen. Das bedeutet, daß ab Kurvengeschwindig­ keiten von ca. 10 km/h nur durch die Veränderung der Schräglage gelenkt wird. Die Bedie­ nung des Lenkhebels bzw. -rades entfällt. Bei langsamen Kurvengeschwindigkeiten bleibt das Fahrzeug in seiner geraden Stellung und wird nur durch das Verändern des Lenkein­ schlags über Lenkhebel bzw. -rad gelenkt. Dadurch wird die Bedienung des Fahrzeugs sehr einfach, es ist kein Gleichgewichtsgefühl erforderlich und eine komplizierte Steuerung der Schrägstellmechanik entfällt.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein mehrspuriges Leicht­ fahrzeug der eingangs angegebenen Art mit einer verbesserten Radaufhängung zu schaf­ fen.

Als technische Lösung wird mit der Erfindung vorgeschlagen, daß die Radführungsglie­ der als Einzelquerlenker ausgebildet sind und die projizierte Länge des oberen und unteren Querlenkers senkrecht zur Fahrzeuglängsrichtung der halben Spurweite entspricht und daß die Vorrichtung zur Schrägstellung als selbsthemmende Verstelleinrichtung ausgebildet ist.

Diese Radaufhängung verbindet die Vorteile eines mehrspurigen Fahrzeugs hinsichtlich Stabilität und Seitenwindempfindlichkeit mit den Vorteilen eines Zweirads, wobei sehr hohe Kurvengeschwindigkeiten möglich sind. Die erfindungsgemäße Einzelradaufhängung er­ möglicht die parallele Schrägstellung der Räder ohne Spurweitenänderung mit der Folge, daß dadurch vernachlässigbare Biegemomente auf die Räder entstehen, so daß diese pro­ blemlos als Scheibenräder ausgebildet werden können, welche konstruktionsbedingt bezüg­ lich von Biegemomenten sehr empfindlich sind. Da somit die Projektionslänge der Querlen­ ker der halben Spurweite der Räder des entsprechenden Rad-Paares entspricht, ist ge­ währleistet, daß beim Schrägstellen des Fahrzeugs keine Spurweitenänderung der Räder entsteht. Somit ist die Einzelradaufhängung als Doppelquerlenker ausgeführt, wobei der obere und der untere Querlenker die gleiche Länge haben und zueinander parallel ausgerichtet sind. Damit der Fahrer von außen wirkende Kräfte nicht selbst abschützen muß, ist eine selbsthemmende Verstelleinrichtung vorgesehen. Zur Realisierung einer selbsthemmenden Mechanik kann ein selbsthemmendes Schneckenradgetriebe vorgese­ hen sein. Ebenso wäre auch ein hydraulisches System mit Hydraulikzylinder und entsperr­ baren Rückschlagventilen oder auch ein anderes bekanntes System für die selbsthemmen­ de Verstelleinrichtung möglich. Die Anlenkung des oberen und unteren Querlenkers erfolgt zwangsläufig außerhalb der Radmitte, da ein leichtes Scheibenrad mit integriertem Brems­ system eine Anlenkung in der Radmitte nur mit großen konstruktiven Nachteilen ermöglicht. Dabei bilden das Führungsgelenk des oberen Querträgers und das Traggelenk des unteren Querträgers mit dem Achsschenkel eine Lenkachse, um die sich das Rad bei Lenkeinschlä­ gen drehen kann. Ein weiterer Vorteil des Einzelquerlenkers liegt in einer einfachen Fede­ rung der Räder. Schließlich ist durch die erfindungsgemäße Einzelradaufhängung die Mög­ lichkeit der Anlenkung der Querlenker außerhalb der Radmittelebene geschaffen, so daß sie in der Fahrzeugmitte aneinander vorbeilaufen.

Vorzugsweise erfolgt die radträgerseitige Anlenkung des Querlenkers außerhalb der Rad­ mittelebene und die rahmenseitige Anlenkung jenseits der Fahrzeugmitte.

Eine weitere Weiterbildung der erfindungsgemäßen Radaufhängung schlägt vor, daß zum Lenken der Räder ein Lenkgestänge mit Lenkhebeln sowie Spurstangen vorgesehen ist, wobei die projizierte Länge der Spurstangen senkrecht zur Fahrzeuglängsrichtung der hal­ ben Spurweite entspricht. Die Lenkung der Räder erfolgt somit über ein Lenkviereck, bei dem die Spurstangen entsprechend den Querlenkern ebenfalls eine projizierte Länge senk­ recht zur Fahrzeuglängsmittelebene von der halben Spurweite aufweisen. Dadurch ist ge­ währleistet, daß beim Schrägstellen des Fahrzeugs der Lenkeinschlag der Räder nicht von der Lenkkinematik beeinflußt wird. Durch entsprechende Auslegung der Länge der Hebel und der Winkel zueinander lassen sich näherungsweise die Schnittpunkte der verlängerten Vorderradachsen bei allen Lenkeinschlägen auf der verlängerten Hinterachse anordnen. Die Bedienung der Lenkung kann vorzugsweise über einen Lenkhebel erfolgen, der über ein Gestänge auf das Lenkviereck wirkt. Demnach kann der Fahrer mit der einen Hand den Lenkeinschlag und mit der anderen Hand die Schrägstellung des Fahrzeugs verändern.

Die durch den Achsschenkel definierte Lenkachse ist gemäß einer Weiterbildung der Erfin­ dung für das jeweilige Rad nach unten zur Radmitte hin geneigt und die durch den Achs­ schenkel definierte Lenkachse verläuft so, daß ihr Durchstoßpunkt durch die Fahrbahnebe­ ne vor der Radmitte zur Schaffung einer Nachlaufstrecke liegt. Die Lenkachse bildet somit einen Spreizungswinkel zur Radmitte. Damit läßt sich ein möglichst kleiner Lenkrollradiuser­ zielen, der bewirkt, daß die Kräfte auf die Spurstangen der Lenkung reduziert und die Schwingungsneigung der beiden Räder minimiert wird. Zwangsläufig erfolgt die Anlenkung des oberen und unteren Querlenkers am Fahrzeugrahmen unter Bildung einer Achse die als erfindungsgemäße Konsequenz außerhalb der Fahrzeugmitte und parallel zur Lenkachse liegt, welche durch den Achsschenkel definiert ist. Der Reifennachlauf bewirkt, daß sich das Rad beim Schrägstellen automatisch auf den richtigen Kurvenradius einlenkt. Vorzugsweise kann der Reifennachlauf dadurch erreicht werden, daß die Lenkachsen um einen Nachlauf­ winkel zur senkrechten Radmittellinie stehen. Damit ist es möglich, das Traggelenk in die senkrechte Radmittellinie und das Führungsgelenk so nahe wie möglich an die waagerechte Radmittellinie zu legen, um die Kräfte auf alle Bauteile der Radaufhängung zu minimieren und eine größere Beinfreiheit für den Fahrer zu erzielen. Die Lenkachsen können jedoch auch parallel und vor der senkrechten Radmittellinie angeordnet werden.

Eine weitere bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Radaufhängung schlägt vor, daß die selbsthemmende Verstelleinrichtung an einem Verschwenkelement angebracht ist, das um eine in der Fahrzeuglängsmittelebene liegende Achse querverschwenkbar angeord­ net ist und daß zwischen diesem Verschwenkelement und der aus den Querlenkern und dem Achsschenkel bestehenden Radaufhängekonstruktion für das jeweilige Rad zu beiden Seiten hin jeweils ein Druckstab angelenkt ist. Dadurch ist eine Möglichkeit geschaffen, das rechte und das linke Querlenkersystem miteinander zu verbinden, damit sich das Fahrzeug auf den Rädern abstützen kann und es beim Schrägstellen nicht zum Nicken oder Aufrich­ ten des Fahrzeugs kommt. Lenkt man hierzu den Druckstab vorzugsweise am unteren Querträger nahe dem Traggelenk an und verbindet das andere Ende des rechten und linken Druckstabes in einem Gelenkpunkt, läßt sich beim Schrägstellen erkennen, daß sich der ge­ meinsame Gelenkpunkt näherungsweise auf einer Kreisbahn bewegt, deren Mittelpunkt in der Fahrzeugmitte angeordnet werden kann. Somit kann der Gelenkpunkt an dem Ver­ schwenkelement, welches beispielsweise in Form einer Kurbel ausgebildet sein kann, ange­ ordnet werden, die am Fahrzeugrahmen drehbar gelagert ist. Diese Lösung entspricht der Forderung nach Dreieckslenkern, in denen nur Zug- bzw. Druckkräfte wirken.

Vorzugsweise ist dabei die Verstelleinrichtung für das Verschwenkelement aus einem am Verschwenkelement angeordneten Schneckenrad sowie aus einer mit dem Schneckenrad in Eingriff stehenden und am Fahrzeugrahmen angeordneten Schnecke gebildet. Da das Verschwenkelement nur eine begrenzte Winkelbewegung zum Rahmen nach rechts und links macht, braucht das Schneckenrad nur als Segment ausgeführt zu sein. Sowohl das Schneckenrad als auch das Verschwenkelement weisen eine geteilte Lagerschale auf, um eine Montage am Unterzugrohr des Fahrzeugrahmens zu ermöglichen. Die Schnecke wird mit einem Gehäuse am Fahrzeugrahmen befestigt. Der Fahrer kann somit durch das Dre­ hen der Schnecke sich und alle Räder parallel zueinander in die Kurve neigen. Der Antrieb der Schnecke läßt sich vorzugsweise durch einen Handkurbelantrieb oder einen Elektromo­ tor in Verbindung mit einem Steuerhebel realisieren.

Eine weitere Weiterbildung der erfindungsgemäßen Radaufhängung schlägt vor, daß der Druckstab mit seinem äußeren Ende im Bereich des Traggelenks am unteren Querlenker angelenkt ist. Dadurch resultiert nur ein geringes Biegemoment durch die Anlenkung des Druckstabes neben dem Traggelenk. Das Biegemoment wird zu null bei einer direkten An­ lenkung des Druckstabes am Traggelenk, was jedoch konstruktiv etwas aufwendig ist. Grundsätzlich kann aber der Druckstab auch am oberen Querlenker angelenkt sein und auch als Zugstab ausgeführt werden.

Eine Weiterbildung des Druckstabes schlägt vor, daß dieser ein Feder-Dämpfungssystem aufweist. Diese Fortbildung der Radaufhängung unterstützt auf einfachste Weise die Forde­ rung nach federnd aufgehängten Rädern. Dazu ist der Druckstab mit seinem Feder-Dämp­ fungssystem beispielsweise als Gummifeder, Schraubenfeder mit Stoßdämpfer oder einem anderen Federungssystem ausgebildet. Der Federweg darf jedoch nicht zu groß gewählt werden, da ein Einfedern der Räder auch zu einer Spurweitenänderung führt. Aufgrund der sehr langen Querlenker ist ein ausreichender Federweg bei minimaler Spurweitenänderung jedoch zu erreichen. Die Spurweitenänderung liegt dann im Elastizitätsbereich der Schei­ benräder.

Eine weitere Weiterbildung schlägt vor, daß die Querlenker als Dreieckslenker ausgebildet sind. Sie können mit Gelenklagern an entsprechenden Tragblechen des Fahrzeugrahmens befestigt sein.

Eine weitere Weiterbildung des Fahrzeugs schlägt schließlich vor, daß der Antrieb des Fahr­ zeugs durch Muskelkraft und/oder durch einen batteriegespeisten Elektromotor erfolgt. Der Antrieb durch Muskelkraft kann beispielsweise über Tretkurbel und Kettenantrieb erfolgen. Bevorzugt wird eine Kombination aus Muskelkraftantrieb und batteriegespeistem Elektromo­ torantrieb.

Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen mehrspurigen Fahrzeugs mit drei Rä­ dern wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. In diesen Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht des Fahrzeugs, wobei zur besseren An­ schaulichkeit das linke Vorderrad und der linke Doppelquerlen­ ker weggelassen und nur die äußeren Konturen der Verklei­ dung angedeutet sind;

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Fahrzeug ohne Verkleidung;

Fig. 3 eine Frontansicht des Fahrzeugs in gerader Stellung ohne Ver­ kleidung und Lenkmechanik, wobei zur besseren Anschaulich­ keit der Frontbereich mit dem Tretantrieb nicht dargestellt ist;

Fig. 4 eine entsprechende Frontansicht des Fahrzeugs wie in Fig. 3 allerdings in Schrägstellung bei Kurvenfahrt.

Das Fahrzeug weist einen zentralen Fahrzeugrahmen 1 auf, an dem drei Räder 2 angeord­ net sind. Dabei ist das angetriebene hintere Rad 2 mittig hinter einem Sitz 3 für den Fahrer mittels eines Feder-Dämpfungssystems 4 federnd aufgehängt. Die beiden vorderen, lenkba­ ren Räder 2 sitzen neben den nach vorne weisenden Beinen des Fahrers, wodurch eine gleichmäßige Gewichtsverteilung auf alle drei Räder 2 ermöglicht ist. Der Antrieb des hinte­ ren Rades 2 erfolgt im dargestellten Ausführungsbeispiel über eine Tretkurbel 5 mit Ketten­ antrieb, wobei im Tretlager 6 eine Rücktrittmechanik für die Bremsen angeordnet ist. Statt des dargestellten Antriebes durch Muskelkraft kann auch ein batteriegespeister Elektromo­ tor oder eine Kombination aus beiden vorgesehen sein. Eine Vollverkleidung 7 bietet dem Fahrer vollständigen Wetterschutz und minimiert durch ihre strömungsgünstige Ausbildung den Energieverbrauch.

Die beiden vorderen Räder 2 sind durch eine spezielle Radaufhängung in Form einer Ein­ zelradaufhängung am Fahrzeugrahmen 1 angeordnet. Diese Einzelradaufhängung für jedes der beiden vorderen Räder 2 weist Doppelquerlenker in Form von Dreieckslenkern auf. Der obere Querlenker 8 und der untere Querlenker 8′ sind dabei parallel zueinander ausgerich­ tet (vgl. Fig .3 und 4) und haben eine projizierte Länge senkrecht zur Fahrzeuglängsmittel­ ebene von der halben Spurweite S. Die Anlenkung des oberen Querlenkers 8 und des unte­ ren Querlenkers 8′ erfolgt an Tragblechen 9 des Fahrzeugrahmens 1 und bildet eine Achse A1 bzw. B1, welche außerhalb der Fahrzeugmitte liegt, und zwar liegen die Achsen A1 bzw. B1 bezüglich der Längsmittelebene des Fahrzeugs auf der anderen Seite zu den dazugehö­ rigen Querlenkern 8, 8′. Die Querlenker 8, 8′ der rechten und linken Radaufhängung laufen demnach aneinander vorbei. Die äußeren freien Enden der Querlenker 8, 8′ sind jeweils an einem Achsschenkel 10 des jeweiligen Rades 2 außerhalb der Radmitte angelenkt, da die Räder 2 als große Scheibenräder ausgeführt sind. Dabei bilden ein Führungsgelenk 11 des oberen Querträgers 8 und ein Traggelenk 12 des unteren Querträgers 8′ mit dem Achs­ schenkel 10 eine Achse A2 bzw. B2, um die sich das Rad bei Lenkeinschlägen drehen kann. Diese Lenkachsen A2 bzw. B2 bilden einen Spreizungswinkel s zur Radmitte, um ei­ nen möglichst kleinen Lenkrollradius Rs zu erzielen. Dadurch werden die Kräfte auf die Spurstangen der Lenkung reduziert und die Schwingungsneigung der beiden vorderen Rä­ der 2 minimiert. Die Lenkachsen A2 bzw. B2 sind weiterhin so angeordnet, daß ihr Durch­ stoßpunkt durch die Fahrbahnebene vor der Radmitte liegt und somit eine Nachlaufstrecke n entsteht. Der Reifennachlauf bewirkt, daß sich das Rad 2 beim Schrägstellen automatisch auf den richtigen Kurvenradius einlenkt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Reifennachlauf dadurch erreicht, daß die Lenkachsen A2 bzw. B2 um den Nachlaufwinkel t zur senkrechten Radmittellinie stehen. Damit ist es möglich, das Traggelenk 12 in die senk­ rechte Radmittellinie und das Führungsgelenk 11 so nah wie möglich an die waagerechte Radmittellinie zu legen, um die Kräfte auf alle Bauteile der Radaufhängung zu minimieren und eine größere Beinfreiheit für den Fahrer zu erzielen. Die Lenkachsen A2 bzw. B2 könn­ ten jedoch auch parallel und vor der senkrechten Radmittellinie angeordnet werden.

Weiterhin weist die Radaufhängung eine Konstruktionseinheit auf, die das rechte und das linke Querlenkersystem miteinander verbindet, damit sich das Fahrzeug auf den vorderen Rädern 2 abstützen kann und es beim Schrägstellen nicht zum Nicken oder Aufrichten kommt. Zu diesem Zweck ist am Fahrzeugrahmen 1 um einen Drehpunkt D ein Verschwen­ kelement 13 in Form einer Kurbel verschwenkbar gelagert. An einem Gelenkpunkt 14 die­ ses Verschwenkelements 13 ist für jedes der beiden Querlenkersysteme ein Druckstab 15 angelenkt. Mit den freien Enden sind die beiden Druckstäbe 15 jeweils am unteren Querlen­ ker 8′ nahe dem Traggelenk 12 angelenkt. Weiterhin weist jeder der beiden Druckstäbe 15 ein Feder-Dämpfungssystem 16 auf. Beim Schrägstellen der Räder 2 ist erkennbar, daß sich der Gelenkpunkt 14 näherungsweise auf einer Kreisbahn bewegt, deren Mittelpunkt in der Fahrzeugmitte angeordnet werden kann. Dies ist bei der vorliegenden Ausführungsform dadurch realisiert, daß der Gelenkpunkt 14 an dem kurbelartigen Verschwenkelement 13 angeordnet ist, welches am Fahrzeugrahmen i im Drehpunkt D drehbar gelagert ist. Dies entspricht dem Prinzip von Dreieckslenkern, in denen nur Zug- bzw. Druckkräfte wirken. Da­ durch entsteht nur ein geringes Biegemoment durch die Anlenkung der Druckstäbe 15 ne­ ben dem Traggelenk 12. Es würde zu null bei einer direkten Anlenkung der Druckstäbe 15 an den Traggelenken 12, was jedoch konstruktiv etwas aufwendiger wäre. Grundsätzlich könnten aber auch die Druckstäbe 15 am oberen Querlenker 8 angelenkt sein und auch als Zugstäbe ausgeführt werden. Diese Radaufhängung mit den mit einem Feder-Dämpfungs­ system 16 ausgestatteten Druckstäben 15 unterstützt auf einfachste Weise die Forderung nach federnd aufgehängten Rädern 2. Das Feder-Dämpfungssystem 16 kann beispielswei­ se als Gummifeder oder als Schraubenfeder mit Stoßdämpfer ausgebildet sein. Der Feder­ weg darf jedoch nicht zu groß gewählt werden, da ein Einfedern der Räder 2 auch zu einer Spurweitenänderung führt. Aufgrund der sehr langen Querlenker ist ein ausreichender Fe­ derweg bei minimaler Spurweitenänderung jedoch zu erreichen. Die Spurweitenänderung liegt dabei im Elastizitätsbereich von Scheibenrädern.

Um ein selbständiges Schrägstellen der Vorderräder 2 zu verhindern, darf die Drehbewe­ gung des Verschwenkelements 13 bezüglich des Fahrzeugrahmens 1 nur mit einer selbst­ hemmenden Mechanik erreicht werden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird dies durch ein Schneckenradgetriebe erreicht. Dieses Schneckenradgetriebe weist ein am Ver­ schwenkelement angeordnetes Schneckenrad 17 auf. Da das kurbelartige Verschwenkele­ ment 13 nur eine begrenzte Winkelbewegung bezüglich des Fahrzeugrahmens 1 nach rechts und nach links macht, braucht das Schneckenrad nur als Segment ausgeführt sein. Korrespondierend zum Schneckenrad 17 ist eine Schnecke 18 mit einem Gehäuse 19 am Fahrzeugrahmen 1 befestigt. Der Antrieb der Schnecke 18 läßt sich beispielsweise mittels eines nicht dargestellten Kettentriebs und Handkurbel realisieren oder aber auch mit einem Elektromotor in Verbindung mit einem Steuerhebel. Es ist sinnvoll, daß beim Loslassen der Handkurbel oder des Steuerhebels das Fahrzeug sich automatisch wieder in die senkrechte Lage zurückstellt. Zu diesem Zweck steht die Handkurbel oder der Steuerhebel in Verbin­ dung mit einer automatisch wirkenden Rückstelleinrichtung, bei der es sich um einen Feder­ speicher handeln kann. Ein selbsthemmendes System zum Verdrehen des Verschwenkele­ ments 13 läßt sich auch über einen Hydraulikzylinder mit entsperrbaren Rückschlagventilen oder mit einem anderen bekannten System realisieren.

Die Lenkung der vorderen Räder 2 erfolgt über ein Lenkviereck mit Lenkhebeln 20 und Spurstangen 21, wobei diese Spurstangen 21 ebenfalls eine projizierte Länge senkrecht zur Fahrzeuglängsmittelebene von der halben Spurweite S aufweisen. Dadurch ist gewährlei­ stet, daß beim Schrägstellen des Fahrzeugs der Lenkeinschlag der Räder nicht von der Lenkkinematik beeinflußt wird. Durch entsprechende Auslegung der Länge der Lenkhebel 20 und der Winkel zueinander lassen sich näherungsweise die Schnittpunkte der verlänger­ ten Vorderradachsen bei allen Lenkeinschlägen auf der verlängerten Hinterachse anordnen. Die Bedienung der Lenkung kann vorzugsweise über einen Lenkungshebel 22 erfolgen, der über ein Gestänge auf das Lenkviereck wirkt. Demnach kann der Fahrer mit der linken Hand den Lenkeinschlag und mit der rechten Hand die Schrägstellung verändern.

Das Fahrzeug funktioniert wie folgt:
Bei der Geradeausfahrt befinden sich die Räder 2 in senkrechter Stellung (Fig. 3). Bei einer Kurvenfahrt sollen die vorderen Räder 2 sowie das hintere Rad 2 zusammen mit dem Fahr­ zeugrahmen 1 und dem Fahrer schräggestellt werden (Fig. 4). Zu diesem Zweck betätigt der Fahrer über eine entsprechende Antriebsvorrichtung die Schnecke 18, welche über das Schneckenrad 17 das Verschwenkelement 13 um den Drehpunkt D des Fahrzeugrahmens 1 verdreht. Die Druckstäbe 15 bewirken dadurch die Schrägstellung der Räder 2. Die Quer­ lenker 8, 8′ bleiben dabei parallel zueinander. Da die projizierte Länge der Querlenker 8, 8′ der halben Spurweite S entspricht, resultiert daraus eine exakte Parallelverstellung der Rad­ ebenen zur Fahrzeugebene ohne Spurweitenänderung. Darüber hinaus zeichnet sich die Radaufhängungskinematik mit den Dreieckslenkern, in den hauptsächlich Zug- bzw. Druck­ kräfte wirken, durch ihre Einfachheit aus, um so eine Leichtbauweise zu ermöglichen. Wei­ terhin baut die Radaufhängung sehr flach, damit sie unter den Beinen eines Fahrers, die nach vorne weisen und die Drehkurbel 5 betätigen, angeordnet werden kann. Ein weiterer Vorteil liegt in der Federung an allen Rädern 2. Weiterhin zeichnet sich die Radaufhängung durch eine selbsthemmende, leichtgängige Mechanik zur Schrägverstellung aus, damit der Fahrer von außen wirkende Kräfte (Seitenwind) nicht selbst abstützen muß. Weiterhin weist die Schrägverstellungsmechanik eine Rückstellautomatik auf, die das Fahrzeug beim Los­ lassen des Steuerhebels oder Steuerrades wieder gerade stellt.

Die Anordnung der Lenkachsen A2 bzw. B2 ist derart, um folgende Lenkeffekte zu erzielen:
Neigt der Fahrer während der Fahrt das Fahrzeug in eine Schräglage, lenken sich die vor­ deren Räder 2 von selbst auf den richtigen Kurvenradius ein. Das bedeutet, daß ab Kurven­ geschwindigkeiten von ca. 10 km/h das Fahrzeug nur durch das Verändern der Schräglage gelenkt wird. Die Bedienung des Lenkungshebels 22 entfällt. Bei langsamen Kurvenge­ schwindigkeiten bleibt das Fahrzeug in seiner geraden Stellung und wird nur durch das Ver­ ändern des Lenkeinschlags über den Lenkungshebel 22 gelenkt. Dadurch wird die Bedie­ nung des Fahrzeugs sehr einfach, es ist kein Gleichgewichtsgefühl erforderlich und eine komplizierte Steuerung der Schrägstellmechanik entfällt.

Claims (10)

1. Mehrspuriges Leichtfahrzeug
mit mindestens einem angetriebenen Hinterrad (2) und zwei symmetrisch zur Längsachse angeordneten, lenkbaren Vorderrädern (2), die mittels zweier übereinan­ der, im wesentlichen in paralleler Lage zur Fahrbahn angeordneten und sich in Fahr­ zeugquerrichtung erstreckenden Radführungsglieder am Fahrzeugrahmen (1) aufge­ hängt sind,
wobei diese Radführungsglieder um in Fahrzeuglängsrichtung liegende Achsen (A1, B1) derart pendelnd am Fahrzeugrahmen (1) und den Vorderrädern (2) gelagert sind, daß bei einer Schrägstellung des Fahrzeugrahmens (1) mit dem angelenkten Hinterrad (2) sich die Vorderräder (2) ebenso zur Seite neigen, und
wobei diese Schrägstellung durch eine Krafteinwirkung des Fahrers erfolgt und durch eine Vorrichtung arretierbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Radführungsglieder als Einzelquerlenker (8, 8′) ausgebildet sind und die proji­ zierte Länge des oberen und unteren Querlenkers (8, 8′) senkrecht zur Fahrzeuglängs­ richtung der halben Spurweite (S) entspricht und daß die Vorrichtung zur Schrägstellung als selbsthemmende Verstelleinrichtung ausge­ bildet ist.

2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radträgerseitige Anlenkung des Querlenkers (8, 8′) außerhalb der Radmittelebe­ ne und die rahmenseitige Anlenkung jenseits der Fahrzeugmitte erfolgt.

3. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Lenken der Räder (2) ein Lenkgestänge mit Lenkhebeln (20) sowie Spurstan­ gen (21) vorgesehen ist, wobei die projiziert Länge der Spurstangen (21) senkrecht zur Fahrzeuglängsrichtung der halben Spurweite (S) entspricht.

4. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Achsschenkel (10) definierte Lenkachse (A2, B2) für das jeweilige Rad (2) nach unten zur Radmitte hin geneigt ist und daß die durch den Achsschenkel (10) definierte Lenkachse (A2, B2) so verläuft, daß ihr Durchstoßpunkt durch die Fahrbahnebene vor der Radmitte zur Schaffung einer Nach­ laufstrecke (n) liegt.

5. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die selbsthemmende Verstelleinrichtung an einem Verschwenkelement (13) ange­ bracht ist, das um eine in der Fahrzeuglängsmittelebene liegende Achse (Drehpunkt D) querverschwenkbar angeordnet ist, und daß zwischen diesem Verschwenkelement (13) und der aus den Querlenkern (8, 8′) und dem Achsschenkel (10) bestehende Radaufhängungskonstruktion für das jeweilige Rad (2) zu beiden Seiten hin jeweils ein Druckstab (15) angelenkt ist.

6. Fahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung für das Verschwenkelement (13) aus einem am Verschwen­ kelement (13) angeordneten Schneckenrad (17) sowie aus einer mit dem Schnecken­ rad (17) in Eingriff stehenden und am Fahrzeugrahmen (1) angeordneten Schnecke (18) besteht.

7. Fahrzeug nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckstab (15) mit seinem äußeren Ende im Bereich des Traggelenks (12) am unteren Querlenker (8′) angelenkt ist.

8. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckstab (15) ein Feder-Dämpfungssystem (16) aufweist.

9. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Querlenker (8, 8′) als Dreieckslenker ausgebildet sind.

10. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Fahrzeugs durch Muskelkraft und/oder durch einen batteriegespei­ sten Elektromotor erfolgt.