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Diese
Erfindung betrifft Verbesserungen bei einem Lenksystem eines Kraftrads.
Insbesondere betrifft die Erfindung ein Lenksystem gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
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7 zeigt schematisch ein
herkömmliches Lenksystem
eines Kraftrads.
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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.
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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.
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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.
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Aus
der gattungsbildenden JP 02-169382 A ist ein Lenksystem bekannt,
bei dem ein einen plattenartigen Lenkstangenträger an einer oberen Brücke befestigender
Bolzen durch zwei konische Dämpfungselemente
gelagert ist, welche in eine doppel-konische Durchgangsausnehmung
für den
Bolzenschaft eingesetzt sind. Die verjüngenden Enden der konischen
Dämpfungselemente
weisen dabei aufeinander zu. Ein tellerförmiger Rand an den im montierten
Zustand voneinander wegweisenden Enden der Dämpfungselemente gestattet eine
Anlage an den Außenflächen der
oberen Brücke.
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Die
JP 07-132871 A offenbart ein Lenksystem, bei dem eine obere Brücke drehbar
an einem Kopfrohr angebracht ist, wobei zur Dämpfung der Lenker ein Dämpfelement
vorgesehen ist, das ein radial äußeres Außenrohr,
ein radial inneres Innenrohr und einen radial zwischen Außenrohr
und Innenrohr und mit diesen verbundenen Dämpfabschnitt aufweist.
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Die
DE 40 09 519 C2 offenbart
Gummilager zur Befestigung der Lenkstange an einer Brücke, wobei
die Gummilager parallel zueinander angeordnet sind. Jedes der zwei
Gummilager einer Befestigungsstelle umfasst eine Innenhülse, welche
verdrehfest auf einem Zapfen des Lenkers bzw. der Brücke angebracht
ist. Beide Gummilager einer Befestigungsstelle umfassen eine gemeinsame
Außenhülse, welche
durch Vulkanisation mit dem Gummilager verdrehfest verbunden ist.
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Zum
Stand der Technik im Allgemeinen wird noch auf die JP 10-100979
A verwiesen.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, ein Lenksystem mit hohem Vibrationsdämpfeffekt,
hohem Konstruktionsfreiheitsgrad und verbessertem Aussehen anzugeben.
Insbesondere soll die Lenkstange schwingungsmäßig stärker vom Motorkörper entkoppelt
sein.
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Zur
Lösung
der Aufgabe wird ein Lenksystem eines Kraftrads gemäß Anspruch
1 vorgeschlagen.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die
Erfindung wird in Ausführungsbeispielen anhand
der beigefügten
Zeichnungen erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
linke Seitenansicht eines Kraftrads;
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2 eine
seitliche Schnittansicht eines Lenksystems;
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3 eine
Ansicht aus Richtung des Pfeils 3 in 2;
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4 eine
Schnittansicht entlang Linie 4-4 von 3;
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5 eine
vergrößerte Schnittansicht
eines Hauptteils des Lenksystems;
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6 eine
Schnittansicht entlang Linie 6-6 von 3; und
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7 eine
schematische Ansicht eines herkömmlichen
Lenksystems eines Kraftrads.
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Nachfolgend
wird ein Fahrzeugrahmen eines Kraftrads der bevorzugten Ausführung erläutert.
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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.
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1 ist
eine linke Seitenansicht eines Kraftrads dieser Erfindung.
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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.
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Der
Motor 17 ist hier ein nach vorne und oben geneigter wassergekühlter Vierzylindermotor, dessen
Gehäuse
auch als Getriebegehäuse
dient.
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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.
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2 zeigt
in linker Seitenansicht das Lenksystem dieser Erfindung.
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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.
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3 ist
eine Ansicht aus Richtung des Pfeils 3 von 2,
einer Draufsicht auf die Struktur des Lenksystems bei entfernter
Lenkstangenabdeckung 55.
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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.
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4 ist
eine geschnittene Rückansicht
des Lenksystems 13 entlang Linie 4-4 von 3.
Die Breite des Lenksystems 13 entspricht in dieser Zeichnung
der Größe, gesehen
von hinten her.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Demzufolge
ist es möglich,
die Positionen der Dämpfelemente 81,
... und die Montagepositionen der Lenkstangen 91, 91,
die voneinander getrennt sind, separat festzulegen.
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5 ist
eine vergrößerte Schnittansicht
eines Hauptteils des Lenksystems dieser Erfindung.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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In
der Zeichnung ist mit 66 eine Staubdichtung bezeichnet
und mit 67 eine Staubabdeckung.
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6 ist
eine Schnittansicht entlang Linie 6-6 von 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.
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Zurück zu 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 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.
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Nachfolgend
wird der Betrieb des Lenksystems 13 mit der oben beschriebenen
Konfiguration anhand von 4 erläutert.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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In
der Ausführung
des Lenksystems können die
Dämpfelemente 81,
... nur den Dämpfabschnitt 85 umfassen,
ohne die Außen-
und Innenrohre 82 und 84.
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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.