DE10012263A1 - Lenksystem für ein Kraftrad - Google Patents

Abstract

Die Erfindung zeigt ein Lenksystem mit hoher Vibrationsdämpfwirkung, einem hohen Konstruktionsfreiheitsgrad und verbessertem Aussehen. Das Lenksystem (13) des Kraftrads umfaßt eine obere Brücke (52), die drehbar an einem Kopfrohr (12) angebracht ist. Ein im wesentlichen flacher plattenartiger Lenkerträger (88) ist an der oberen Brücke (52) durch Dämpfelemente (81, 81) angebracht und überdeckt angenähert die gesamte Oberseite der oberen Brücke (52). An dem Lenkstangenträger (88) sind eine rechte und eine linke Lenkstange (91, 91) angebracht.

Description

Diese Erfindung betrifft Verbesserungen bei einem Lenksystem eines Kraftrads.

Fig. 7 zeigt schematisch ein herkömmliches Lenksystem eines Kraftrads.

In einem Lenksystem 100 ist eine obere Brücke 102 drehbar an einem Kopfrohr 101 angebracht, und eine Lenkstange 103 ist an der oberen Brücke 102 durch Lenkstangenhalter 104, 104 und Bolzen 105 befestigt. Die Bezugszahlen 106, 106 betreffen die rechte und linke Frontgabel, und 107, 107 bezeichnen Griffe.

Das Lenksystem 100 soll im Hinblick auf die Vibrationsdämpfung der Lenkstange 103 verbessert werden, um Fahrzeugschwingungen zu absorbieren und das Kraftrad angenehmer fahren zu können. Um den Vibrationsdämpfeffekt zu verbessern, wurde an die Verwendung eines Dämpfelements in dem Lenksystem 100 gedacht.

Jedoch ist die Verwendung nur des Dämpfelements in dem herkömmlichen System nicht ausreichend, um einen ausreichenden Vibrationsdämpfeffekt zu erhalten. Ferner ist es schwierig, eine herkömmliche Lenkstange zu verwenden und die Lenkstange durch eine optionale andere Lenkstange zu ersetzen, weil die konstruktive Freiheit des Lenksystems gering ist. Da ferner das Dämpfelement vom Fahrersitz aus her sichtbar ist, soll das Aussehen des Lenksystems verbessert werden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Lenksystem mit hohem Vibrationsdämpfeffekt, hohem Konstruktionsfreiheitsgrad und verbessertem Aussehen anzugeben.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein Lenksystem eines Kraftrads vorgeschlagen, bei dem eine obere Brücke drehbar an dem Kopfrohr gelagert ist. Bei diesem Lenksystem ist ein im wesentlichen flacher plattenartiger Lenkstangenträger an der oberen Brücke durch ein Dämpfelement derart angebracht, daß es angenähert die Gesamtheit der Oberseite der oberen Brücke überdeckt, und die rechten und linken Lenkstangen sind an dem Lenkstangenträger angebracht.

Das Lenksystem hat einen hohen vibrationsdämpfenden Effekt, weil der Lenkstangenträger in schwimmendem Zustand mit der oberen Brücke verbunden ist, weil das Dämpfelement dazwischen benutzt wird. Der Vibrationsdämpfeffekt des Lenksystems kann weiter unter Verwendung eines relativ schweren Lenkstangenträgers verbessert werden, der das Dämpfelement zusätzlich belastet, um hierdurch dessen Eigenfrequenz zu senken. Da die rechten und linken Lenkstangen an dem Lenkstangenträger angebracht sind, ist es möglich, eine herkömmliche Lenkstange anzubringen und leicht durch eine optionale andere Lenkstange zu ersetzen, obwohl das Dämpfelement vorhanden ist. Das an der oberen Brücke angebrachte Dämpfelement ist mit einem Lenkstangenträger abgedeckt und daher für den Fahrer unsichtbar.

Das erfindungsgemäße Lenksystem hat die folgenden Vorteile:

Der erfindungsgemäß im wesentlichen flache plattenartige Lenkstangenträger ist an der oberen Brücke durch die Dämpfelemente so angebracht, daß er angenähert die gesamte Oberseite der oberen Brücke abdeckt, und die rechten und linken Lenkstangen sind an dem Lenkstangenträger angebracht, wobei der Lenkstangenträger in schwimmendem Zustand mit der oberen Brücke verbunden werden kann, um hierdurch den Vibrationsdämpfeffekt des Lenksystems zu verbessern und dem Bediener ein besseres Lenkgefühl zu geben, so daß der Bediener angenehmer fahren kann.

Ferner kann die Verwendung eines relativ schweren Lenkstangenträgers die Last erhöhen, die auf die Dämpfelemente wirkt. Demzufolge sinkt die Eigenschwingfrequenz, was den Vibrationsdämpfeffekt des Lenksystems weiter verbessert.

Da ferner die rechte und linke Lenkstange direkt an dem Lenkstangenträger angebracht sind, kann die herkömmliche Lenkstange angebracht werden, ohne irgendwelche Änderungen durchzuführen, trotz des Vorhandenseins der Dämpfelemente. Übrigens können die Lenkstangen leicht durch optionale andere Lenkstangen anderer Bauart und aus anderem Material ersetzt werden, und können daher problemlos im Hinblick auf hohen Gebrauchsnutzen konstruiert werden. Daher ist es möglich, die Konstruktionsfreiheit des Lenksystems zu verbessern.

Da ferner der im wesentlichen flache plattenartige Lenkstangenträger an der oberen Brücke so angebracht ist, daß die Oberseite der oberen Brücke angenähert vollständig überdeckt, kann das an der oberen Brücke angebrachte Dämpfelement mit dem Lenkstangenträger überdeckt werden. In diesem Zustand ist das Dämpfelement für den Fahrer unsichtbar, und daher sehen die Lenkstange und deren Umgebung sauber aus, um hierdurch das Erscheinungsbild des Kraftrads selbst zu verbessern.

Die Erfindung wird in Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine linke Seitenansicht eines Kraftrads;

Fig. 2 eine seitliche Schnittansicht eines Lenksystems;

Fig. 3 eine Ansicht aus Richtung des Pfeils 3 in Fig. 2;

Fig. 4 eine Schnittansicht entlang Linie 4-4 von Fig. 3;

Fig. 5 eine vergrößerte Schnittansicht eines Hauptteils des Lenksystems;

Fig. 6 eine Schnittansicht entlang Linie 6-6 von Fig. 3; und

Fig. 7 eine schematische Ansicht eines herkömmlichen Lenksystems eines Kraftrads.

Nachfolgend wird ein Fahrzeugrahmen eines Kraftrads der bevorzugten Ausführung erläutert.

Die hierin verwendeten Begriffe "vorne", "hinten", "links", "rechts", "oben" und "unten" betreffen die Orientierung in bezug auf den Fahrer. Fr bezeichnet die Vorderseite; Rr die Rückseite; L die linke Seite und R die rechte Seite. Die Zeichnungen sind in Richtung der Bezugszahlen zu betrachten.

Fig. 1 ist eine linke Seitenansicht eines Kraftrads dieser Erfindung.

Das Kraftrad 10 umfaßt als Hauptkomponenten einen Fahrzeugrahmen 11 ein Lenksystem 13, das an einem Kopfrohr 12 des Fahrzeugrahmens 11 angebracht ist, ein Vorderrad 14, das an einem unteren Teil der Frontgabel 54 des Lenksystems 13 angebracht ist, eine Antriebseinheit 16 (eine Anordnung mit einem Motor 17 an der Vorderseite und einem Getriebe 18 an der Rückseite), die an dem vorderen unteren Teil des Fahrzeugrahmens 11 angebracht ist, eine Hinterradschwinge 21, die an einem Schwenkarmgelenk 19 am hinteren unteren Teil des Fahrzeugrahmens 11 angebracht ist, ein Hinterrad 22, das an der Hinterradschwinge 21 angebracht ist, ein hinteres Federbein 23, welches die Hinterradschwinge 21 am hinteren oberen Teil des Fahrzeugrahmens 11 abstützt, und einen Sitz 25, der an dem hinteren oberen Teil des Fahrzeugrahmens 11 durch eine Sitzschiene 24 angebracht ist. Das Hinterrad 22 wird durch eine Antriebskette 26 von der Antriebseinheit 16 angetrieben.

Der Motor 17 ist hier ein nach vorne und oben geneigter wassergekühlter Vierzylindermotor, dessen Gehäuse auch als Getriebegehäuse dient.

In den Zeichnungen betrifft die Zahl 31 eine Instrumentenanordnung; 32 einen Scheinwerfer; 33 ein vorderes Schutzblech; 34 einen Kraftstofftank; 35 einen Luftfilter; 36 einen Vergaser; 37, 37 einen Kühler; 38 ein Abgasrohr; 39 einen Schalldämpfer; 41 eine Seitenabdeckung; 42 einen Fußrastenträger; 43 eine Fahrerfußraste; 44 eine Soziusfußraste; 45 einen Hauptständer; 46 eine Heckleuchte; 47 eine hintere Abdeckung; 48 ein hinteres Schutzblech; und 99 einen Lenkstangengriff.

Fig. 2 zeigt in linker Seitenansicht das Lenksystem dieser Erfindung.

Bei dem Lenksystem 13 ist eine vertikale Lenksäule 51 an dem Kopfrohr 12 im Uhrzeigersinn und im Gegenuhrzeigersinn drehbar gelagert; eine obere Brücke 52 ist am Oberteil der Lenksäule 51 angebracht; eine untere Brücke 53 ist am unteren Teil der Lenksäule 51 angebracht; und eine Frontgabel 54 ist an dem oberen Endabschnitt der oberen und unteren Brücken 52 und 53 angebracht. An dem Kopfrohr 12 sind die obere und untere Brücke 52 und 53 drehbar gelagert. Das obere Teil der oberen Brücke 52 ist mit der Lenkstangenabdeckung 55 abgedeckt. In der Zeichnung ist mit 56 ein unteres Lager bezeichnet.

Fig. 3 ist eine Ansicht aus Richtung des Pfeils 3 von Fig. 2, einer Draufsicht auf die Struktur des Lenksystems bei entfernter Lenkstangenabdeckung 55.

Später beschriebene Lenkstangen 91, 91 sind in eine rechte und eine linke Hälfte unterteilt. In der Zeichnung betreffen die Zahlen 57, 57 Montagebolzen der oberen Brücke, und die Zahlen 58, 58 Montagelöcher für die Lenkstangenabdeckung.

Fig. 4 ist eine geschnittene Rückansicht des Lenksystems 13 entlang Linie 4-4 von Fig. 3. Die Breite des Lenksystems 13 entspricht in dieser Zeichnung der Größe, gesehen von hinten her.

Das Lenksystem 13 ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Lenkstangenträger 88 an der oberen Brücke 52 durch zwei rechte und linke Dämpfelemente 81, . . . angebracht ist (". . ." bedeutet eine Mehrzahl). Ferner sind die rechte und die linke Lenkstange 91, 91 an dem Lenkstangenträger 88 angebracht.

Der Lenkstangenträger 88 ist ein einzelnes angenähert flaches plattenartiges Element mit relativ hoher Steifigkeit, das mit einem geringen Zwischenraum über der oberen Brücke 52 angebracht ist. Die Lenkstange 91 umfaßt Lenkstangenbasen 93, 93, die durch einen Bolzen 92 direkt an der Oberseite des Lenkstangenträgers 88 angebracht sind, und einen rohrartigen Lenkstangenabschnitt 95, der an dem vorderen Endabschnitt 94 der Lenkstangenbasen 93, 93 angebracht ist. Die Montagepositionen der Lenkstangenbasen 93, 93, d. h. die Montagepositionen der rechten und linken Lenkstange 91, 91 liegen an der Mitte der rechten und linken Frontgabel 54, 54. In der Figur sind mit 96, 96 Kappen bezeichnet.

Die Positionen der rechten und linken Lenkstange 91, 19 sind von den Dämpfelementen 81, . . . entfernt, weil die optimalen Positionen der Dämpfelemente 81, . . . und die optimalen Positionen der Lenkstangen 91, 19 nicht notwendigerweise immer die gleichen sind.

Die rechten und linken Dämpfelemente 81, . . . können beliebig positioniert werden, wie dies zur Absorption von Fahrzeugkörperschwingungen am besten geeignet ist, wobei man die folgenden drei Punkte berücksichtigen sollte: (1) Vibrationscharakteristik des Kraftrads bei jedem Fahrzeugmodell, (2) die Federkonstante der Dämpfelemente 81, . . . . und (3) Material, Größe, Steifigkeit, Gewicht etc. des Lenkstangenträgers 88.

Andererseits können die Montagepositionen der rechten und linken Lenkstangen 91, 91 auf die optimalen Positionen gesetzt werden, je nach Typ des Kraftrads, Modell der Lenkstange, Aussehen des Kraftrads und Manövrierbarkeit der Lenkstangen 91, 91.

Demzufolge ist es möglich, die Positionen der Dämpfelemente 81, . . . und die Montagepositionen der Lenkstangen 91, 91, die voneinander getrennt sind, separat festzulegen.

Fig. 5 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Hauptteils des Lenksystems dieser Erfindung.

Das Lenksystem 51 hat eine derartige obere Montagestruktur, daß die Lenksäule 51 an dem Kopfrohr 12 durch ein oberes Lager 61 gelagert ist, wobei die Axialbewegung der Lenksäule 51 mittels einer Mutter 62 beschränkt ist, die in der Lenksäule 51 angebracht ist, und ferner mittels einer Sperrscheibe 63 und einer Sperrmutter 64 gesperrt ist.

Die obere Brücke 52 hat eine derartige Montagestruktur, daß das Oberende der Lenksäule 51, das von der Sperrmutter 54 nach oben vorsteht, in ein Montageloch 71 der oberen Brücke 52 paßt, und die Sperrmutter 64 und die Mutter 72 halten die obere Brücke 52 am Oberende der Lenksäule 51.

Bei der Montagestruktur des Lenkstangenträgers 88 durchsetzt ein Dämpfelement-Montageloch 74 vertikal die obere Brücke 52; ein Stufenabschnitt 75 ist in der Mitte der Längsrichtung des Dämpfelement- Montagelochs 74 ausgebildet; zwei obere und untere Dämpfelemente 81, 81 sind in die Öffnungen in beiden Enden des Dämpfelement-Montagelochs eingesetzt; und der Lenkstangenträger 88 ist an der oberen Brücke 52 durch die zwei Dämpfelemente 81, 81 mittels des Bolzens 83 angebracht, der die Dämpfelemente 81, 81 durchsetzt.

Das Dämpfelement 81 umfaßt ein Außenrohr 82, das in das Dämpfelement- Montageloch 74 eingesetzt ist, ein Innenrohr 84, in das der Bolzen 83 eingesetzt ist, sowie eine Dämpfabschnitt 85, der zwischen das Außen- und Innenrohr 82 und 84 eingesetzt ist und durch Vergießen bzw. Vulkanisieren dort gesichert ist.

Das Außenrohr 82 wird in das Dämpfelement-Montageloch 74 eingesetzt, bis seine eine Endseite den Stufenabschnitt 75 berührt. Das Innenrohr 84 hat eine verjüngte Außenumfangsfläche. Ein Paar oberer und unterer Dämpfelemente 81, 81 ist derart angeordnet, daß die verjüngten Endflächen der Innenrohre 84, 84 zueinander weisen. Der Dämpfabschnitt 85 ist ein Dämpfelement (etwa eine elastische Buchse), die Vibrationen absorbiert, beispielsweise ein Gummiprodukt.

Wenn der Lenkstangenträger 88 an der Endseite eines der Innenrohre 84 angebracht ist und eine Scheibe 86 an dem Ende des anderen Innenrohrs 84 angebracht ist, werden der Bolzen 83 und eine Mutter 87 festgezogen, um hierdurch die Vibrationsabsorptionscharakteristiken der Dämpfabschnitte 85, 85 leicht und richtig einstellen zu können.

In der Zeichnung ist mit 66 eine Staubdichtung bezeichnet und mit 67 eine Staubabdeckung.

Fig. 6 ist eine Schnittansicht entlang Linie 6-6 von Fig. 3, in der die Lenkstangenbasis 93 mit einem Schenkelabschnitt 97 versehen ist, der sich entlang dem Lenkstangenträger 88 erstreckt, wobei der Schenkelabschnitt 97 durch einen Bolzen 98 an dem Lenkstangenträger 88 befestigt ist, um hierdurch ein Verdrehen der Lenkstange 91 zu verhindern.

Zurück zu Fig. 3. Der Lenkstangenträger 88 ist ein großes Element, das sich erstreckt, um nahezu die gesamte Oberseite der oberen Brücke 52 abzudecken. Es ist daher möglich, durch den Lenkstangenträger 88, die Dämpfelemente 81, . . . (siehe Fig. 4) abzudecken, die an der oberen Brücke 52 angebracht sind. Die Dämpfelemente 81, . . . sind für den Fahrer unsichtbar; und daher sehen die Lenkstange und deren Umgebung sauber aus, was das Erscheinungsbild des Kraftrads selbst verbessert.

Nachfolgend wird der Betrieb des Lenksystems 13 mit der oben beschriebenen Konfiguration anhand von Fig. 4 erläutert.

Der Lenkstangenträger 88 ist an der oberen Brücke 52 durch die Dämpfelemente 81, . . . angebracht, die im schwimmenden Zustand (durch schwimmende Verbindung) mit der oberen Brücke 52 verbunden sind.

Die Dämpfelemente 81, . . . absorbieren Fahrzeugrumpfschwingungen, die von der oberen Brücke 52 zum Lenkstangenträger 88 kommen, um hierdurch die Vibrationsübertragung auf die Lenkstangen 91, 91, die an dem Lenkstangenträger 88 angebracht sind, zu dämpfen. Daher ist es möglich, den Vibrationsdämpfeffekt des Lenksystems 13 zu verbessern, um dem Fahrer ein besseres Lenkgefühl für angenehme Fahrt zu geben.

Wenn die linke und rechte Lenkstange 91, 91 direkt an der oberen Brücke 52 durch die Dämpfelemente 81, . . . angebracht sind, wirken die rechten und linken Dämpfelemente 81, . . . voneinander unabhängig, um die Vibrationen zu absorbieren.

Erfindungsgemäß ist jedoch ein einziger Lenkstangenträger 88 mit relativ hoher Steifigkeit an den rechten und linken Dämpfelemente 81, . . . befestigt, und die rechten und linken Lenkstangen 91, 91 sind an dem Lenkstangenträger 88 angebracht. Daher übernehmen die rechten und linken Dämpfelemente 81, . . . gemeinsam die Vibrationsabsorption. Die im Verbund wirkenden rechten und linken Dämpfelemente 81, . . . verbessern den Vibrationsdämpfeffekt des Lenksystems 13 stark.

Der verbesserte Vibrationsdämpfeffekt des Lenksystems 13 wird erzielt durch Senken der Eigenschwingfrequenz entweder durch Verringern der Federkonstanten der Dämpfelemente 81, . . . oder durch Erhöhen der Last, die auf die Dämpfelemente 81, . . . wirkt. Wenn die Federkonstante der Dämpfelemente 81 konstant ist, kann eine Erhöhung der auf die Dämpfelemente 81, . . . wirkenden Last die Eigenschwingfrequenz senken. Die Verwendung des relativ schwergewichtigen Lenkstangenträgers erhöht zumindest die Last, die auf die oberen Dämpfelemente 81, 81 einwirkt. Im Ergebnis sinkt die Eigenfrequenz, um hierdurch den Vibrationsdämpfeffekt des Lenksystems 13 weiter zu erhöhen.

Obwohl die Lenkstangen 91, 91 an der oberen Brücke 52 durch die Dämpfelemente 81, . . . angebracht sind, reicht es aus, nur die rechten und linken Lenkstangen 91, 91 mit der Oberseite des Lenkstangenträgers 98 zu verbolzen. Daher können auch die herkömmlichen Lenkstangen 91, 91 ohne jede Änderung montiert werden. Zusätzlich können die Lenkstangen 91, 91 relativ einfach durch Lenkstangen anderer Bauart und aus anderem Material ersetzt werden und können für hohen Gebrauchsnutzen einfacher konstruiert werden.

In der Ausführung des Lenksystems können die Dämpfelemente 81, . . . nur den Dämpfabschnitt 85 umfassen, ohne die Außen- und Innenrohre 82 und 84.

Die Erfindung zeigt ein Lenksystem mit hoher Vibrationsdämpfwirkung, einem hohen Konstruktionsfreiheitsgrad und verbessertem Aussehen. Das Lenksystem 13 des Kraftrads umfaßt eine obere Brücke 52, die drehbar an einem Kopfrohr 12 angebracht ist. Ein im wesentlichen flacher plattenartiger Lenkerträger 88 ist an der oberen Brücke 52 durch Dämpfelemente 81, 81 angebracht und überdeckt angenähert die gesamte Oberseite der oberen Brücke 52. An dem Lenkstangenträger 88 sind eine rechte und eine linke Lenkstange 91, 91 angebracht.

Claims (1)

1. Lenksystem eines Kraftrads, bei dem eine obere Brücke (52) drehbar an einem Kopfrohr (12) angebracht ist, wobei das Lenksystem dadurch gekennzeichnet ist, daß daß ein angenähert flacher plattenartiger Lenkstangenträger (88) an der oberen Brücke (52) durch ein Dämpfelement (81) angebracht ist, um angenähert die gesamte Oberseite der oberen Brücke (52) zu überdecken, und wobei an dem Lenkstangenträger (88) eine rechte und eine linke Lenkstange (91) angebracht sind.