AT413374B - Sportgerät, ausgebildet als fahrzeug mit einer standfläche auf insbesondere vier lenkbaren rädern - Google Patents

Description

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AT 413 374 B

Die Erfindung betrifft ein Sportgerät, ausgebildet als Fahrzeug mit einer Standfläche, mit einer um ihre Längsachse verdrehbaren Lenksäule, an deren oberen Ende ein Lenkrad oder eine Lenkstange befestigt ist, wobei die Lenksäule mit einem Lenkgetriebe antriebsverbunden ist, welches mit insbesondere vier lenkbaren, die Ausführung von Geradeaus-, Seiten- oder Kur-5 venbewegungen oder daraus zusammengesetzten Bewegungen ermöglichenden Laufrädern oder Kufen verbunden ist.

Es sind antriebslose Rennwagen, insbesondere für Kinder, bekannt, die auf abschüssigen Wegen oder Straßen gefahren werden. Dabei sind so wie bei Kraftfahrzeugen die Vorderräder io lenkbar. Darüber hinaus zählen Roller zum Stand der Technik, die eine Standfläche aufweisen und die in der Ebene durch Fußbetätigung angeschoben werden. Roller neuer Bauart weisen zwei in geringem Abstand angeordnete vordere Laufräder auf einer Achse quer zur Lenksäule und zwei nicht lenkbare hintere Laufräder meist in einem größeren Abstand als die vorderen Laufräder auf. Ein solcher Roller kann im Gegensatz zu der klassischen Bauart auf seinen 15 Laufrädern frei stehen ohne umzufallen.

Aus der DE 1630333 A ist ein Lenkverfahren für vier Räder eines Fahrzeuges bekannt, die nach Lenkprogrammen gelenkt werden. Jedes Rad wird durch eine eigene Programmscheibe gelenkt. Die vier Programmscheiben sind zu einem Programmblock zusammengefasst und 20 werden durch Drehen eines Steuerrades bewegt. Die Übertragung von Lenkbewegungen auf die einzelnen Räder erfolgt durch Hebel und Gestänge.

Die US 4335626 A betrifft einen Kamerawagen, der in gerader Richtung, parallel bzw. schräg zur Seite und längs eines Kreisbogens fahren kann. Dazu werden entweder nur die vorderen 25 Räder gelenkt oder alle Räder mit gleichen Winkeln oder die Hinterräder gegensinnig zu den Vorderrädern. Dazu sind einerseits eine Lenkstange und anderseits ein Funktionshebel zum Umschalten zwischen den vorgenannten Möglichkeiten vorgesehen.

Auch die US 2842376 A betrifft in erster Linie einen Kamerawagen, bei dem ebenfalls entweder 30 nur die Vorderräder oder zusätzlich auch die Hinterräder wahlweise gelenkt werden können. Die Umschaltung erfolgt über ein Getriebe und mittels einer Stange, die in der als Rohr ausgebildeten Lenksäule geführt ist.

Schließlich ist der US 2470496 A ein Lenksystem zu entnehmen, bei dem jedes Rad über 35 Zahnriemen von der Fahrerposition aus gelenkt wird. Auch dieses System wurde für einen Kamerawagen konzipiert. Zwischen einer Lenksäule und den Zahnrädern für die einzelnen Zahnriemen ist ein Getriebe mit Kupplungen vorgesehen, die je nach Bedarf zur wahlweisen Übertragung von Lenkbewegungen durch mehrere Kupplungshebel ein- oder ausgeschaltet werden können. 40

Die Erfindung geht von einem Sportgerät in der Art eines Rollers aus und zielt darauf ab, dem Fahrer gegenüber einem üblichen Roller oder Lenkwagen mehr Möglichkeiten bei der Fortbewegung zu bieten. 45 Dies wird bei einem Sportgerät der eingangs beschriebenen Art dadurch erreicht, dass das Lenkgetriebe zumindest ein Planetengetriebe mit einem auf einem Lenkbolzen frei drehbar gelagerten Sonnenrad, welches in eine erste Verzahnung eines Planetenrades eingreift, und einem auf dem Lenkbolzen drehfest angeordneten Zahnrad, welches in eine zweite Verzahnung des Planetenrades eingreift, umfasst, dessen Planetenradträger, insbesondere unter so Zwischenschaltung von Zahnrädern, mit der Lenksäule antriebsverbunden ist, und die Lenksäule, zusätzlich zu ihrer an sich bekannten Drehbarkeit um ihre Längsachse, quer zur Fahrzeuglängsrichtung nach beiden Seiten schwenkbar gelagert ist, wobei diese Schwenkbewegung mittels eines am Fahrzeug schwenkbar gelagerten zweiarmigen Hebels über eine Lenkerstange und einem fix mit dem Sonnenrad des Planetengetriebes verbundenen Hebel in eine Lenkbe-55 wegung übertragbar ist. Das Sportgerät besitzt damit ein besonderes Lenksystem, welches 3

AT 413 374 B einerseits ermöglicht, dass - von bloßen Stützrädern abgesehen - alle Laufräder im gleichen Lenkwinkel eingestellt werden. In diesem Fall bleibt die Ausrichtung der Längsachse des Sportgeräts gleich, es bewegt sich jedoch parallel nach links oder rechts zur Seite. Durch den über das Planetengetriebe zusätzlich einführbaren Lenkwinkel nur an die vorderen Laufräder oder 5 nur an die hinteren Laufräder oder gegensinnig auf die Vorder- und Hinterräder können zur Fahrt geradeaus oder zu einem seitlichen Parallelverschieben des Sportgerätes auch Kurven gefahren oder beim Fortbewegen dem Parallelverschieben auch Kurven überlagert werden. Es können also gerade, seitlich parallelverschobene Kurse wie auch Kurven, z.B. Kreise gefahren werden. 10

Dadurch, dass die Lenksäule, zusätzlich zu ihrer Verdrehbarkeit, zur Seite nach links und rechts schwenkbar gelagert ist und die Schwenkbewegung kinematisch auf den Hebel zu seiner Winkelstellung übertragbar ist, kann die Zusatzverstellung in das Planetengetriebe zum Kurvenfahren unmittelbar über die Lenksäule eingebracht werden (also nicht etwa durch einen separaten 15 Hebel). Sie ist also in gewohnter Weise verdrehbar, aber auch zur Seite schwenkbar. Der jeweilige Schwenkwinkel geht als Zusatzverstellung in das Planetengetriebe ein.

Damit die Lenksäule sowohl drehbar als auch schwenkbar ist, ist sie zweckmäßigerweise mit einem Kardangelenk ausgestattet. Dabei ist es günstig, wenn das Kardangelenk mit der Lage-20 rung des zweiarmigen Hebels fluchtet, sodass der obere Teil der Lenksäule und der Hebel ihren Drehpunkt in der gleichen Höhe haben und daher bei der gemeinsamen Verschwenkung parallel zueinander bleiben.

Die gemeinsame Verschwenkbarkeit kann dadurch erzielt werden, dass auf der Lenksäule 25 oberhalb des Kardangelenks eine Hülse gelagert ist oder eine Gabel angreift, die die Schwenkbewegung der Lenksäule auf den zweiarmigen Hebel weiterleitet.

Gemäß einer Ausführungsform werden die Planetenradträger über je ein Kettenrad bewegt, wobei die Kette (über ein Kettenrad und die Zahnräder) von der Lenksäule betätigbar ist. 30

Besonders günstig ist es, wenn die Lenksäule und die Laufräder beliebig ohne Lenkanschlag drehbar sind. Sie können daher beliebig im Kreis gedreht werden, es ist nicht notwendig, zur ursprünglichen Geradeausstellung zurückzudrehen. 35 Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachfolgend an Hand der schematischen Zeichnungen beschrieben. Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Sportgeräts, Fig. 2 eine Ansicht von oben, jeweils mit frei liegendem Getriebe, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie lll-lll in Fig. 2, Fig. 4 eine Ansicht von oben zu Fig. 3, Fig. 5 einen Schnitt gemäß Linie V-V in Fig. 2, Fig. 6 und 7 das Sportgerät von unten mit Beispielen für Lenkwinkel-40 Stellungen der Laufräder.

Ein Sportgerät gemäß Fig. 1 und 2 umfasst eine Standfläche 1, auf der der Anwender genügend Platz zum Stehen mit einem oder beiden Beinen vorfindet. Geschoben und gelenkt wird mittels einer Lenkstange 2, die mit der Lenksäule 3 fix verbunden ist. Über die Lenksäule 3 45 werden sämtliche Lenkbewegungen ausgeführt. Die Lenksäule 3 ist über ein Lenkgetriebe mit sämtlichen Laufrädern 40 kinematisch verbunden. Durch Drehen der Lenksäule 3 erreicht man das Verdrehen sämtlicher Laufräder 40 (Vorderräder und Hinterräder) um den gleichen Winkel. Die Lenksäule 3 ist aber auch noch zusätzlich zu dieser Drehbewegung zur Seite nach links und nach rechts schwenkbar gelagert, wodurch noch eine zusätzliche Verstellmöglichkeit der so Vorderräder gewährleistet wird. Diese Schwenkbarkeit nach links und nach rechts wird dadurch ermöglicht, dass die Lenksäule 3 am unteren Ende ein Kardangelenk 4 besitzt. Das Kardangelenk 4 wird benötigt, damit man gleichzeitig zur Schwenkbewegung eine Drehbewegung ausführen kann. Die Lenksäule 3 ist in einer Hülse 5 drehbar gelagert. Über diesen Bauteil wird bei der Schwenkbewegung nach links oder rechts diese Bewegung auf Planetengetriebe 6 übertra-55 gen. Die Hülse 5 ist fix mit einem zweiarmigen Hebel 7 verbunden. Dieser Hebel ist im Lager 8, 4

AT 413 374 B welches in derselben Höhe wie das Kardangelenk 4 sitzt, schwenkbar gelagert. Das Lager 8 verhindert auch das Bewegen der Lenksäule 3 nach vorne und hinten relativ zum Sportgerät, wodurch die Lenksäule 3 zum Anschieben des Sportgerätes sehr gut verwendet werden kann. Der Hebel 7 besitzt am unteren Ende einen runden Auslegerstab 9, welcher die Schwenkbewe-5 gung über eine Gleitgabel 10 auf eine Lenkerstange 11 überträgt. Die Gleitgabel 10 benötigt eine gewisse Höhe, damit der Auslegerstab 9, beim Schwenken des Hebels 7 stets in Verbindung mit der Gleitgabel 10 steht und die Lenkbewegung auf die Lenkerstange 11 weiterleitet. Beim Verdrehen des Hebels 7 wandert der Auslegerstab 9 nach oben. Die Lenkerstange 11 überträgt über drehbare Hebel 12 die Lenkbewegung in das linke und rechte Sonnenrad 13 der io jeweiligen Planetengetriebe 6. Die Hebel 12 sind fix mit den Sonnenrädern 13, z.B. durch Schweißen, verbunden (Fig. 3).

Beim Verdrehen der Lenkstange 2 wird über die Lenksäule 3 und das Kardangelenk 4 die Drehbewegung in ein Zahnradgetriebe mit den Zahnrädern 14, 15 und 16 eingeleitet. Das abtreiben-15 de Zahnrad 16 des Zahnradgetriebes treibt Kettenräder 17 und 18 an (in Fig. 5 ersichtlich -Schnitt durch die Mitte des Sportgerätes). Über das Kettenrad 17 und eine Kette 19 (Fig. 2) wird die Drehbewegung auf ein linkes und rechtes Kettenrad 20 übertragen, welche die beiden Planetengetriebe 6 bei dieser Bewegung antreiben. Das in der Mitte des Sportgerätes liegende Kettenrad 18 (Fig. 5) treibt über eine Kette 22 ein hinteres Kettenrad 23 an, welches mit einem 20 Kettenrad 24 fix verbunden ist. Dieses Kettenrad 24 treibt über eine Kette 25 (Fig. 2) ein linkes und rechtes Kettenrad 26 an, welches fix mit einem hinteren Lenkbolzen 27 verbunden ist. Die hinteren zwei Räder 40 besitzen bei dieser Ausführung kein Planetengetriebe, da in diesem Ausführungsbeispiel nur die vorderen Räder zum Kurvenfahren bzw. zur Erzeugung einer Kreisbahn verwendet werden. Es ist allerdings auch möglich, den Hinterrädern, Planetengetriebe 25 zuzuordnen und mit gegensinniger Lenkwinkeleinstellung zu den Vorderrädern einen kleineren Wendekreis bzw. engeren Einschlag des Sportgerätes zu erreichen.

Anhand der Fig. 3, die einen Längsschnitt durch das Planetengetriebe zeigt, wird das Funktionsprinzip der Planetengetriebe 6 erklärt. Ein vorderer Lenkbolzen 28 ist drehbar auf dem 30 Sportgerät gelagert und ist fix mit einem Zahnrad 29 verbunden. Über dieses Zahnrad 29 werden sämtliche Lenkbewegungen der vorderen Räder ausgeführt. Das Sonnenrad 13 ist frei drehbar um den Lenkbolzen 28 gelagert. Ein Planetenrad 30 ist frei drehbar über den Bolzen 31 mit dem Planetenradträger 21 verbunden, welcher frei drehbar auf dem Lenkbolzen 28 gelagert ist. Beim Verdrehen der Lenksäule wird der Planetenträger 21 über das Kettenrad 20 in Winkel-35 drehung gesetzt. Er dreht sich um den Lenkbolzen 28, wodurch beim Stillstehen des Sonnenrades 13 sich das Planetenrad 30 über das Sonnenrad 13 abrollt (gleiche Drehrichtung wie Planetenradträger). Das Planetenrad 30 umfasst zwei verschiedene Zahnraddurchmesser. Die untere Verzahnung besitzt den gleichen Durchmesser wie das Sonnenrad 13, die obere Verzahnung besitzt einen kleineren Durchmesser, nämlich einen halb so großen Durchmesser wie das 40 Zahnrad 29. Dadurch wird das Planetenrad 30 in der Drehrichtung (Schwenkrichtung) des Planetenradträgers 21 angetrieben. Jedoch bewirkt das Übersetzungsverhältnis zusammen mit der Ortsveränderung des Planetenrades 30, dessen Achse 31 sich im Kreisbogen der Schwenkrichtung des Planetenradträgers 21 bewegt, eine geringere Rückdrehung als der Schwenkwinkel des Planetenradträgers 21. Daraus folgt letztlich im Ausführungsbeispiel eine 45 Verdrehung des Zahnrades 29 gleichsinnig mit dem Planetenradträger, jedoch um den halben Winkel der Verdrehung des Planetenradträgers 21. Aufgrund dieser Tatsache ist das Zahnrad 14 (Fig. 5) im Durchmesser doppelt so groß wie die Zahnräder 15 und 16, damit die Lenkbewegungen der Lenkstange 2 direkt auf die Räder 40 übertragen werden. Verdreht man die Lenkstange 3 um z.B. 45°, so verstellen sich auch sämtliche Räder um 45°. 50 Über das Kettenrad 18 und die Kette 22 gelangt die Drehbewegung auf die hinteren Laufräder 40. Da die hinteren Laufräder 40 kein Planetengetriebe haben, welches die Drehbewegung um die Hälfte reduziert, ist das Kettenrad 23 im Durchmesser doppelt so groß, wie das Kettenrad 18, damit auch die hinteren Laufräder 40 den gleichen Drehwinkel wie die vorderen erfahren. 55 Ansonsten würden die hinteren Laufräder 40 doppelt so viel Einschlag erhalten, wodurch das

Claims (6)

1. 5 AT 413 374 B Sportgerät nicht parallel zu seiner Mittelachse verschoben werden könnte. Bewegt man das Sonnenrad 13 durch seitliches Schwenken der Lenksäule 3, so wird in die Planetengetriebe 6 eine zusätzliche Bewegung eingeleitet (Zusatzlenkwinkel). Das Sonnenrad 5 13 treibt das Planetenrad 30 an, welches wiederum das Zahnrad 29 antreibt. Das antreibende Sonnenrad 13 verursacht beim abtreibenden Zahnrad 29 eine Bewegung in dieselbe Richtung, wodurch beim Bewegen der Lenksäule 2, z.B. nach links, über den zweiarmigen Hebel 7 der Auslegerstab 9 nach rechts wandert und sich das Sonnenrad 13 und somit der vordere Lenkbolzen 28 gegen den Uhrzeigersinn bewegt. Das Sportgerät beschreibt eine Kreisbahn nach io links. Patentansprüche: 1. Sportgerät, ausgebildet als Fahrzeug mit einer Standfläche, mit einer um ihre Längsachse verdrehbaren Lenksäule, an deren oberen Ende ein Lenkrad oder eine Lenkstange befestigt ist, wobei die Lenksäule mit einem Lenkgetriebe antriebsverbunden ist, welches mit insbesondere vier lenkbaren, die Ausführung von Geradeaus-, Seiten- oder Kurvenbewegungen oder daraus zusammengesetzten Bewegungen ermöglichenden Laufrädern oder 20 Kufen verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Lenkgetriebe zumindest ein Pla netengetriebe (6) mit einem auf einem Lenkbolzen (28) frei drehbar gelagerten Sonnenrad (13), welches in eine erste Verzahnung eines Planetenrades (30) eingreift, und einem auf dem Lenkbolzen (28) drehfest angeordneten Zahnrad (29), welches in eine zweite Verzahnung des Planetenrades (30) eingreift, umfasst, dessen Planetenradträger (21), insbeson-25 dere unter Zwischenschaltung von Zahnrädern (14, 15, 16), mit der Lenksäule (3) antriebs verbunden ist, und die Lenksäule (3), zusätzlich zu ihrer an sich bekannten Drehbarkeit um ihre Längsachse, quer zur Fahrzeuglängsrichtung nach beiden Seiten schwenkbar gelagert ist, wobei diese Schwenkbewegung mittels eines am Fahrzeug schwenkbar gelagerten zweiarmigen Hebels (7) über eine Lenkerstange (11) und einem fix mit dem Sonnenrad 30 (13) des Planetengetriebes (6) verbundenen Hebel (12) in eine Lenkbewegung übertragbar ist.
2. 2. Sportgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenksäule (3) ein Kardangelenk (4) aufweist. 35
3. 3. Sportgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kardangelenk (4) mit der Lagerung (8) des zweiarmigen Hebels (7) fluchtet.
4. 4. Sportgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Lenksäule (3) ober-40 halb des Kardangelenks (4) eine Hülse (5) gelagert ist oder eine Gabel angreift, die die Schwenkbewegung der Lenksäule (3) auf den zweiarmigen Hebel (7) weiterleitet.
5. 5. Sportgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Planetenradträger (21) über je ein Kettenrad (20) bewegt werden, wobei die Kette (19) über ein Kettenrad (17) und 45 die Zahnräder (14,15, 16) von der Lenksäule (3) betätigbar ist.
6. 6. Sportgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenksäule (3) und die Laufräder (40) beliebig ohne Lenkanschlag drehbar sind. 50 Hiezu 4 Blatt Zeichnungen 55