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Abfederung für Fahrzeugräder, insbesondere Hinterradabfederung für Motorräder.
Abfederungen für Fahrzeugräder und namentlich Hinterradabfederungen für Motorräder müssen insbesondere zwei Anforderungen entsprechen. Das abzufedernde Rad muss so geführt sein, dass, welche Beanspruchung auch immer auftritt, nur dessen Auf-und Abwärtsbewegung infolge der Durchfederung möglich ist, da jedes andere Nachgeben des Rades, wie seitliches Ausweichen oder Kippen des Rades, im Interesse der Fahrsicherheit unzulässig ist. Ferner darf beim Durchfedern eines angetriebenen Rades die Kraftübertragung nicht nachteilig beeinflusst werden. Soll ausserdem die Federung zweckentsprechend sein, dann muss sie bei schwachen Stössen ansprechen, ohne dass jedoch bei starken Stössen der Federweg zu gross wird, weil starke Schwingungen die Fahrsieherheit beeinträchtigen.
Es ist bei Motorrädern bekannt, je einen Lenker und eine Blattfeder übereinander mit dem einen Ende am Rahmen zu lagern und an einer Verbindung ihres andern Endes ein Laufrad zu lagern.
Es ist bei Fahrzeugen auch bekannt, das Rad auf jeder Seite mittels zweier Hebelarme zu lagern, die um eine gemeinsame Achse am Rahmen verschwenkbar sind ; die Enden je zweier gegenüberliegender Hebelarme sind durch ein Joch miteinander verbunden und zwischen den beiden Jochen ist eine Feder eingeschaltet.
Diese Einrichtungen erfüllen die gestellten Bedingungen nicht und ermöglichen keine sichere Führung des Rades beim Durchschwingen, u. zw. die erstgenannte Einrichtung infolge der seitlichen Nachgiebigkeit der Blattfeder und die zweitgenannte Einrichtung infolge der Anordnung der Hebelarme.
Demgegenüber ist Gegenstand der Erfindung eine Abfederung für Fahrzeugräder, insbesondere eine Hinterradfederung für Motorräder, bei der das Rad derart aufgehängt ist, dass dessen einwandfreie Führung gesichert und jede unerwünschte Bewegung ausgeschlossen ist. Zu diesem Zwecke ist das Rad mittels eines oder zweier am Rahmen auf und ab schwenkbar gelagerter, beliebig abgefederter Lenkervierecke oder Lenkerparallelogramme gelagert. Die federnden Mittel werden zweckmässig so angeordnet, dass sie zwischen den zusammengehörenden Lenkern des oder der Lenkervierecke oder Lenkerparallelogramme wirksam sind, um auch ihre Reaktionskraft zur Abfederung des Rades auszunutzen.
Ferner ist die Anordnung zweckmässig so getroffen, dass die Angriffsstellen der Federn od. dgl. an den Lenkern des oder der Lenkervierecke (Lenkerparallelogramme) bzw. an mit diesen
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gegenläufige Bewegung ausführen.
Die Lenkeranordnung ermöglicht ferner, dass sich der Radmittelpunkt bei der Durchfederung in einer derart vorgeschriebenen Bahn bewegt, dass unzulässige Beanspruchungen des Radantriebes vermieden werden können.
Die Zeichnungen zeigen zwei Ausführungsbeispiele einer Federung gemäss der Erfindung in Anwendung als Hinterradabfederung für Motorräder, u. zw. in den Fig. 1 und 2 das eine und in den Fig. 3 und 4 das zweite je in Seitenansicht und Draufsicht.
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auf und ab schwingbar und über den Rahmen nach hinten hinausragend gelagert. An diese Lenker ist bei 6, 7 das Hinterrad 8 samt dem Antriebsgehäuse 9 gelenkig angeschlossen. Durch diese Anordnung ist erreicht, dass in den Lenkern keine Verdrehungsbeanspruchungen auftreten können. Gegen Biegebeanspruchungen können die verhältnismässig kurzen Lenker, ohne dass deren Gewicht hiebei zu gross werden würde, hinreichend steif ausgebildet werden. Unerwünschte Bewegungen des Hinterrades sind hiedurch ausgeschlossen.
Bei Verwendung nur eines Lenkerviereckes können die kurzen Lenker
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ohne übermässige Gewichte hinreichend steif ausgebildet werden, um unerwünschte Formänderungen zu vermeiden.
Der Erfindung gemäss sind ferner die die Abfederung bewirkenden Federn nicht gegen einen festen Teil des Motorrades, wie Rahmen od. dgl., abgestÜtzt, sondern wirken mittel- oder unmittelbar auf beide Lenker 2,3 des Lenkerviereckes, so dass auch die Reaktionskraft der Federn zur Abfederung des Hinterrades ausgenutzt wird. Zu diesem Zwecke ist die Anordnung so getroffen, dass die Angriffsstellen der Federn an den Lenkern bzw. an mit diesen verbundenen Gliedern beim Durchfedern des Rades eine gegenläufige Bewegung ausführen, z. B. bei Verwendung von auf Zug beanspruchten federnden Mitteln sich voneinander entfernen.
Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Beispiel greift jede Zugfeder 15 einerseits an einem Arm 16 des Lenkers 3 und anderseits an einem am Rahmen gelagerten Schwenkarm 17 an, der durch die der Bewegungsumkehr und Untersetzung dienenden Zahnsegmente 18, 19 vom Lenker 2 angetrieben wird, während bei dem in den Fig. 3 und 4 dargestellten Beispiel die Federn 15 einerseits an den nach hinten gerichteten Hebelarmen 24 der Lenker 2 und anderseits an den nach vorne gerichteten Hebelarmen 25 der Lenker 3 angreifen.
Durch diese Federanordnung ist es möglich, schwache und dadurch weichere Federn anzuwenden, ohne dass bei stärkeren Stössen der Federweg des Hinterrades unerwünscht gross wird. Dies wird auch noch durch eine weitere Anordnung verhindert. Durch die Aufhängung der Federn an Hebelarmen 16, 17 ergibt sich nämlich, dass der Federweg dem Cosinus der Ausschlagwinkel a und ss proportional ist. Durch entsprechende Wahl der Anfangslage der Angriffsstellen der Federn, d. i. bei vorliegendem Beispiel der Hebelarme, ist zu erreichen, dass die am Hinterrad wirksame Federkraft nicht, wie dies der Federcharakteristik entsprechen würde, angenähert proportional der Durchfederung des Hinterrades anwächst, sondern eine progressive Zunahme aufweist, d. h., dass die Federung mit zunehmender Durchfederung härter wird.
Die Abfederung nimmt daher schwache Stösse weich auf, ohne dass bei starken Stössen der Federungsweg des Hinterrades unerwünscht gross werden kann.
Wie die Zeichnung zeigt, ist die Anfangslage der Hebelarme 17, Fig. 1, und 24, 25, Fig. 3, so gewählt, dass diese Hebelarme mit der Wirkungsrichtung der Federn einen stumpfen Winkel einschliessen, so dass beim Durchfedern des Rades die wirksame Hebellänge der Hebelarme vergrössert und daher die Federung härter wird.
Durch geeignete Wahl der Länge und Anordnung der Lenker zueinander ist zu erreichen, dass sich der Mittelpunkt 10 des Rades 8 auf einer vorgeschriebenen Bahn bewegt. Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Gelenkwellenantrieb ergibt sich durch die Möglichkeit, den Radmittelpunkt 10 auf einem Kreisbogen 11 um den Mittelpunkt 12 im Kreuzgelenk 13 schwingen zu lassen, wobei die Gelenkwelle-M in der Verbindungslinie zwischen Gelenkmittel12 und Radmitte 10, somit im Radius des Schwingungsbogens 11 verbleibt, eine besonders einfache und zweckmässige Ausführungsform.
Es ist nur ein einziges Kreuzgelenk 13 notwendig, das infolge des grossen Schwingungsradius 12-10 auch bei stärkerer Durchfederung nur wenig abgelenkt wird, weil der Ablenkwinkel klein bleibt. Die Beanspruchung des Kreuzgelenkes bleibt daher gering und es treten weitere schädliche zusätzliche Beanspruchungen in der Gelenkwelle und deren Lagerungen nicht auf. Demgegenüber müssen bei jeder andern Führung des Hinterrades zwei Kreuzgelenke verwendet werden, deren Ablenkungswinkel sehr gross ist, so dass starke Beanspruchungen der Gelenke und Lager beim Durchfedern auftreten.
Bei dem in den Fig. 3 und 4 dargestellten Beispiel wird die erwähnte progressive Zunahme der
Kraft der Zugfedern 15 dadurch erreicht, dass die Federenden an Armen 24, 25 der Lenker 2,3 angreifen, wobei die Arme so unsymmetrisch angeordnet sind, dass sie sich bei dem beim Durchfedern erfolgenden Verschwenken der Lenker 2, 3 in die strichlierten Stellungen voneinander entfernen. Die Lenker 2,3 bilden hier ein Lenkerparallelogramm.
Bei dem in den Fig. 3 und 4 dargestellten Kettenantrieb 21 wird als Bewegungsbahn für den Mittelpunkt 10 des Hinterrades ein Kreisbogen 22 gewählt, dessen Mittelpunkt im Mittel des treibenden Kettenrades 23 liegt, wodurch die Wirkung erreicht wird, dass die Kettenspannung bei jeder Durchfederung des Rades ungeändert bleibt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Abfederung für Fahrzeugräder, insbesondere Hinterradabfederung für Motorräder, dadurch gekennzeichnet, dass das abzufedernde Rad mittels eines oder zweier am Rahmen auf und ab schwenkbar angeordneter Lenkervierecke oder Lenkerparallelogramme (2, 3 bzw. 2', 3') gelagert ist, auf welche die Federn od. dgl. einwirken.