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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Motorrad nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Ein solches Motorrad, bei welchem ein Vorderrad durch einen Schwingarm an einem Aufbaurahmen befestigt ist, ist in
JP 2002-500133 A offenbart. Hauptteile des Motorrads werden hier im Folgenden unter Bezugnahme auf die
19 und
20 beschrieben.
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Wie in 19 dargestellt erstrecken sich in dem Motorrad 200 ein unterer Schwingarm 203 und ein mittlerer Schwingarm 204 von einem Aufbaurahmen 201 oder einem Motor 202 nach vorne. Ein Vorderende des unteren Schwingarms 203 und ein Vorderende des mittleren Schwingarms 204 sind durch V-förmige Platten 205 verbunden.
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Eine Lenkstange 208 ist in einem Kopfrohr 207 gelagert, welches an einem vorderen Teil des Aufbaurahmens vorgesehen ist. Ein Lenkgestänge 209, welches abwinkelbar ist, ist mit einem unteren Ende der Lenkstange 208 verbunden. Eine Tragstange 210 ist mit einem unteren Ende des Lenkgestänge 209 verbunden. Die Tragstange 210 ist ein Element für das direkte Lenken (Schwenken) eines Vorderrads 211.
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Ein oberer Schwingarm 212 erstreckt sich von dem Aufbaurahmen 201 nach vorne, und ein oberer Teil der Tragstange 210 ist mit einem Vorderende des oberen Schwingarms 212 verbunden.
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Das Vorderrad 211 umfasst, wie in 20 dargestellt, einen Reifen 214; eine Felge 215 für das direkte Tragen des Reifens 214; Speichen 216, welche sich von der Felge 215 erstrecken; und eine mit den Speichen 216 verbundene Nabe 217.
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Ein Nabengehäuse 219 ist innerhalb der Nabe 217 über ein Achslager 218 untergebracht, so dass es relativ rotierbar ist. Ein sich von einer Achse 220 erstreckender Gelenkstift 221 ist in das Nabengehäuse 219 eingepasst. Ein unteres Ende der Tragstange 210 ist mit dem Nabengehäuse 219 verbunden.
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Eine Keilverzahnung 222 ist an einem Endstück der Achse 220 ausgebildet. Eine Kupplung 223 ist auf die Keilverzahnung 222 angepasst und an den V-förmigen Platten 205 gesichert. Das Distalende des oberen Schwingarms 212 ist mit dem Spurstangenarm 210 über ein Kugellager 224 verbunden.
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Der Gelenkstift 221 ist in der Zeichnung feststehend, da die Achse 220 durch die V-förmigen Platten 205, 205 gesichert ist. Das Nebengehäuse 219 rotiert um den Gelenkstift 221, wodurch das Vorderrad 211 gesteuert wird. Das Vorderrad 211 rotiert um den Gelenkstift 221 und um die Achse 220.
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In 19 ändert sich die Länge des oberen Schwingarms 212 wenn der untere Schwingarm 203 und der mittlere Schwingarm 204 gemeinsam in vertikaler Richtung schwingen. Im Speziellen ändert sich die Entfernung zwischen einem an dem Aufbaurahmen 201 vorgesehenen Stift 225 und dem Kugellager 224, welches im Spurstangenarm vorgesehen ist. Der obere Schwingarm 212 ist mit dem Stift 225 über einen Zwischenstift 226 und einem Hilfsglied 227 verbunden, um diese Änderungen der Entfernung zu berücksichtigen.
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Wie aus obiger Beschreibung offensichtlich ist, muss das Motorrad 200 mit dem unteren Schwingarm 203, dem mittleren Schwingarm 204, dem oberen Schwingarm 212, dem Zwischenstift 226 und dem Hilfsglied 227 ausgestattet sein. Daher entstehen die Probleme, dass die Struktur des Motorrads 200 komplex ist, und die mit der Herstellung des Motorrads 200 verbundenen Kosten hoch sind. Die Vorderradgabel 65a ist mit ihrer Brücke 65b einstückig.
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Ein ähnliches Motorrad ist aus der
US 5 014 808 A bekannt. Dort ist der Nebenkörper am Querelement
102 durch einen sich vertikal erstreckenden Lenkzapfen
108 um nur eine Achse schwenkbar gelagert, und ferner ist am Vorderende des einzigen mittleren Schwingarms
64 das Oberende der vorderen Gabel
50 in durch einen sich vertikal streckenden Zapfen um nur eine Achse schwenkbar gelagert. Auch hier ist die Vorderradgabel
50 mit ihrer Brücke einstückig.
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Die
FR 2 605 967 zeigt ein Motorrad, dessen Vorderrad an einem Schwingmechanismus mit unteren Schwingarmen
1, mit oberen Schwingarmen
10, mit Tragstangen
2, mit einem oberen Gelenk
11 und mit einem unteren Gelenk
5 gelagert ist. Das obere und das untere Gelenk können als Kugelgelenk ausgebildet sein. Die Vorderradgabel
2 ist mit ihrer Brücke
9 einstückig.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Motorrad mit einem über Schwingarme gelagerten Vorderrad anzugeben, welches eine einfachere Struktur hat und sich das Vorderrad problemlos wechseln lässt.
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Zur Lösung der Aufgabe wird ein Motorrad gemäß Anspruch 1 angegeben.
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Wenn ein Reifen gewechselt wird, muss das Vorderrad von dem unteren Schwingarm entfernt werden. Hierzu werden die zueinander parallelen ersten und dritten Befestigungsbolzen gelöst, wodurch sich die Tragstange von dem Nabengehäuse abnehmen lässt. Als nächstes wird der zweite Befestigungsbolzen gelöst, wodurch sich das Querelement von dem unteren Schwingarm abnehmen lässt. Dann kann das Vorderrad entfernt werden.
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Der erste Befestigungsbolzen und der dritte Befestigungsbolzen erstrecken sich parallel zu dem Querelement. Das Lösen des ersten Befestigungsbolzens und des zweiten Befestigungsbolzens kann daher von der Seite des Fahrzeugs durchgeführt werden. Entsprechend ist die Durchführung des Entfernens des Vorderrads stark vereinfacht.
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Das Nabengehäuse ist durch das untere Gelenk (im Folgenden auch Pendelkugellager genannt) am Vorderende des unteren Schwingarms gehalten, welcher sich von dem Aufbaurahmen oder dem Motor erstreckt, drei-dimensional drehbar gelagert. Daher kann das Vorderrad gelenkt werden.
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Das Vorderrad wird über die Lenkstange, das Lenkgestänge (im Folgenden auch Griffstangenbindeglied genannt) und die Tragstangen (im Folgenden auch Spurstangen genannt), gelenkt. Die Tragstangen, welche mit dem Nabengehäuse verbunden sind, sind durch das obere Gelenk am Vorderende des oberen Schwinghebels, welcher sich von dem Aufbaurahmen oder dem Motor erstreckt, drei-dimensional drehbar gelagert. Die Tragstange kann daher gelenkt werden.
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Das Verwenden des unteren Gelenks und des oberen Gelenks ermöglicht es, nur einen unteren Schwingarm und einen oberen Schwingarm zu verwenden. In anderen Worten, bei einem Motorrad, in welchem ein Vorderrad am Aufbaurahmen durch einen Schwingarm verbunden ist, ist es möglich, eine vereinfachte Struktur zu Verfügung zu stellen und die Herstellungskosten zu senken.
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Bevorzugt ist ein Kugellager zwischen einer Nabe des Vorderrads und dem Nabengehäuse angeordnet. Das Kugellager ist zwischen dem Nabengehäuse, welches ein nichtrotierendes Element ist, und der Nabe angeordnet, welche ein rotierendes Element ist. Entsprechend kann die Nabe reibungslos rotieren und Reibungswiderstand kann reduziert werden.
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Bevorzugt hat das Nabengehäuse einen Innendurchmesser, der grösser ist als der Aussendurchmesser des Querelements (im Folgenden auch Kreuzungselement genannt). Entsprechend kann das Querelement in das Nabengehäuse inkorporiert werden, und die äussere Erscheinung der Naben-Peripherie kann verbessert werden.
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Bevorzugt sind das obere Gelenk und das untere Gelenk als Kugelgelenk ausgeführt.
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Bestimmte bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden detailliert und nur beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei:
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1 ist eine linke Seitenansicht eine Motorrads entsprechend der vorliegenden Erfindung;
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2 ist eine Front-Ansicht des Motorrads;
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3 ist eine Explosionsdarstellung eines Vorderteils des Motorrads;
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4 ist eine perspektivische Ansicht des Vorderteils des Motorrads;
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5 ist eine Ansicht von oben auf das Vorderteil des Motorrads;
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6 ist eine Schnittdarstellung entlang Linie 6-6 in 5;
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7 ist eine Schnittdarstellung entlang Linie 7-7 in 5;
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8A und 8B sind schematische Darstellungen, die eine Operation eines unteren Pendelkugellagers und eines oberen Pendelkugellagers zeigen;
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9A bis 9B sind Darstellungen, die eine Lenkersperre veranschaulichen;
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10 ist eine Explosionsdarstellung, die eine Operation eines Reifenwechsels veranschaulicht;
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11A bis 11B sind schematische Darstellungen, die eine Operation eines vorderen Dämpfungselements zeigen;
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12 ist eine Darstellung, die eine Beziehung zwischen einem oberen Schwinghebel und dem vorderen Dämpfungselement zeigt;
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13 ist eine perspektivische Ansicht, die eine separate Ausführungsform des in 4 dargestellten Motorrad-Vorderteils zeigt;
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14 ist eine schematische Ansicht, die eine separate Ausführungsform des in 1 dargestellten Motorrads zeigt;
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15 ist eine perspektivische Ansicht der Steuergriffstange und ihr zugeordneter Teile;
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16 ist eine Schnittdarstellung entlang Linie 16-16 der 15;
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17 ist eine Explosionsdarstellung der Steuergriffstange und ihr zugeordneter Teile;
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18A bis 18C sind schematische Ansichten, die eine Zusammenbauweise der Steuergriffstange zeigen;
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19 ist eine linke Seitenansicht eines konventionellen Motorrads; und
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20 ist eine perspektivische Ansicht eines Vorderrads des konventionellen Motorrads.
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Ein allgemeiner Aufbau des Motorrads wird unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben.
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In einem Vorderteil 10F eines Motorrads 10, wie in 1 dargestellt, sind angeordnet Hauptgehäuse 11a als Bestandteile eines Motorrad-Karosserie-Gehäuses 11; ein oberer Schwinghebel 13L, der sich von einem oberen Teil der Hauptgehäuse 11a nach vorne erstreckt, und welcher vertikal schwingbar durch einen oberen vorderen Gelenkbolzen 12L getragen ist; einen unteren Schwinghebel 15L, der sich von einem unteren Teil der Hauptgehäuse 11a nach vorne erstreckt, und welcher vertikal schwingbar durch einen unteren vorderen Gelenkbolzen 14L getragen ist, so dass dieser in vertikaler Richtung schwingen kann; ein Naben-Steuermechanismus 20, welcher an einem Distalende des unteren Schwinghebels 15L ausgebildet ist, und welcher das Vorderrad 16 steuerbar trägt; ein Spurstangenhebel 21L, welcher oberhalb des Naben-Steuermechanismusses 20 ausgebildet ist und welcher steuerbar das Vorderrad 16 stützt; ein Griffstangenbindeglied 22, welches an ein oberes Ende des Spurstangenhebels 21L angebracht ist, und welches in vertikaler Richtung abwinkelbar ist; eine Steuergriffstange 23, welche an ein oberes Endteil 22t des Griffstangenbindeglieds 22 angebracht ist und welche von einem Fahrer gesteuert wird; und ein Vorderteil-Dämpfungsmechanismus 25, welcher zwischen dem oberen Schwingebel 13L und den Hauptgehäusen 11a zu Verfügung gestellt ist und welcher Kraft absorbiert, welche auf das Vorderrad 16 wirkt.
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Der Naben-Steuermechanismus 20 ist definiert als eine Konstruktion, in der ein Mechanismus, der das Schwenken eines Rades ermöglicht, an die Radnabe zu Verfügung gestellt ist.
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Wie in 2 dargestellt ist ein oberer vorderer Gelenkbolzen 12R angeordnet um ein Paar mit dem oberen vorderen Schwingbolzen 12L zu bilden. Ein oberer Schwinghebel 13R, ein unterer Schwingebel 15R und ein Spurstangenhebel 21R sind auf ähnliche Weise angeordnet.
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Wie in 1 dargestellt erstreckt sich ein Griffstangenabstützungsgehäuse 27 von einem Motor 26 nach vorne. Ein Kopfrohr 28 ist an einem vorderen Endteil des Griffstangenabstützungsgehäuses 27 angebracht und eine Steuergriffstange 23 ist rotierbar an das Kopfrohr 28 angebracht.
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Ein Griffstangenbindeglied 22 ist zwischen dem Spurstangenhebel 21L und der Steuergriffstange 23 verbunden, und der Spurstangenhebel 21L ist in vertikaler Richtung bewegbar. Im speziellen wird eine auf den Spurstangenhebel 21L ausgeübte Kraft nicht direkt auf die Steuergriffstange 23 übertragen, da das Griffstangenbindeglied 22 zwischen diesen beiden angeordnet ist. Entsprechend ist es möglich das Gewicht des Griffstangenabstützungsgehäuses 27 zu reduzieren.
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Angeordnet in einem hinteren Teil 10R des Motorrads 10 sind obere und untere Hebelelemente 33L, 34L, welche sich von den Hauptgehäusen 11a nach hinten erstrecken, und welche an die Hauptgehäuse 11a mit oberen und unteren Gelenkbolzen 31L, 32L so befestigt sind, dass diese nach oben und unten schwingen können; ein Schwingengehäuse 37, welches sich von hinteren Endteilen der oberen und unteren Hebelelemente 33L, 34L nach hinten erstreckt, und welches durch hintere Abstützungsachsen 35, 36L schwingend verbunden ist; ein Hinterrad 39, welches rotierbar mittels einer Hinterachse 38 an ein hinteres Endteil des Hebelgehäuses 37 angebracht ist; und ein hinterer Dämpfungsmechanismus 41, welcher zwischen dem Hebelgehäuse 37 und den Hauptgehäusen 11a zu Verfügung gestellt ist, und welcher Kraft absorbiert, die auf das Hinterrad 39 ausgeübt wird.
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Das obere Hebelelement 33L erstreckt sich von einem oberen Teil eines hinteren Endteils der Hauptgehäuse 11a, und das untere Hebelelement 34L erstreckt sich von einem unteren Teil des hinteren Endteils der Hauptgehäuse 11a.
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Der Motor 26 ist an den Hauptgehäusen 11a als Antriebsquelle aufgehängt, und eine Antriebsachse 42, welche das Hinterrad 39 antreibt, erstreckt sich von einem hinteren Endteil des Motors 26.
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Der Motor 26 ist ausgestattet mit einem Luftfilter 44 als ein Bestandteil eines Ansaugsystems; und ein Abgasrohr 45 als Bestandteil eines Abgassystems, durch welches Abgase des Motors 26 laufen.
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Eine vordere Scheibenbremse 47L ist an das Vorderrad 16 befestigt. Die vordere Scheibenbremse 47L umfasst eine Vorderrad-Bremsscheibe 48L, welche an das Vorderrad 16 befestigt ist; und ein Vorderrad-Scheibenbremssattel 49L, welcher an dem Spurstangenhebel 21L befestigt ist, und welcher die Vorderrad-Bremsscheibe 48L beim Bremsen zwischen sich einklemmt.
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Eine hintere Scheibenbremse 51 ist an das Hinterrad 39 befestigt. Die hintere Scheibenbremse 51 umfasst eine Hinterrad-Bremsscheibe 52, welche an das Hinterrad 39 befestigt ist; und ein Hinterrad-Scheibenbremssattel 53, welcher an dem Hebelelement 37 befestigt ist, und welcher die Hinterrad-Bremsscheibe 52 beim Bremsen zwischen sich einklemmt.
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Zwei vertikal angeordnete obere und untere Radiatoren 55T, 55B, welche den Motor 26 kühlen, sind zwischen dem Motor 26 und dem Vorderrad 16 angeordnet. Der obere Radiator 55T ist zwischen dem oberen Schwinghebel 13L und dem unteren Schwinghebel 15L angeordnet Der untere Radiator 55B ist unter dem unteren Schwinghebel 15L angeordnet.
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Obere und untere Kanäle 56T, 56B zur Führung von angesaugter Luft zu den Radiatoren 55T, 55B sind vor dem oberen und dem unteren Radiator 55T, 55B zu Verfügung gestellt Die oberen und unteren Radiatoren 55T, 55B und die oberen und unteren Kanäle 56T, 56B sind an dem unteren Schwinghebel 15L angebracht Eine durch eine imaginäre Linie gekennzeichnete Frontverkleidung 57 ist vor der Steuergriffstange 23 angeordnet Ein Treibstofftank 58 ist hinter der Steuergriffstange 23 angeordnet Ein Sitz 59 ist hinter dem Treibstofftank 58 angeordnet.
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Im Speziellen sind das Karosserie-Gehäuse 11 und das Vorderrad 16 durch vier Hebel verbunden, umfassend die oberen Schwinghebel 13L, 13R (siehe 2) und die unteren Schwinghebel 15L, 15R (siehe 2). Entsprechend kann ein Raum vor dem Motor 26 erhalten werden. Stellt man das Vorhandensein dieses Raumes sicher, so können die Komponenten mit einem größeren Freiheitsgrad angeordnet werden. Zum Beispiel können die oberen und unteren Radiatoren 55T, 55B in diesem Raum angeordnet werden. Die beiden Radiatoren 55T, 55B ermöglichen angemessen robuste Kühlleistung wie zu zeigen sein wird.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist der Motor 26 ein V-Typ-Motor, in welchem die Zylinder in V-Form angeordnet sind. Jedoch kann der Motor 26 auch ein Reihenmotor sein, in welchem die Zylinder in einer Reihe angeordnet sind. Der Motor hat eine sogenannte Transversal-Anordnung, in welcher eine Kurbelwelle in einer Richtung der Breite des Fahrzeugs angeordnet ist Jedoch kann der Motor auch eine sogenannte Vertikal-Anordnung haben, in welcher die Kurbelwelle in longitudinaler Richtung des Fahrzeugs angeordnet ist Der Motor ist nicht auf Kühlung durch Wasser limitiert, er kann auch durch Luft gekühlt werden. In anderen Worten, der Typ und die Anordnung des Motors ist nicht auf die Ausführungsformen limitiert und kann nach Anförderung aufgebaut werden.
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Ein vorderes Dämpfungselement 61 für die Absorption von Kraft ist dem vorderen Dämpfungsmechanismus 25 zur Verfügung gestellt. Das Abgasrohr 45, durch welches Abgase des Motors 26 laufen, ist außerhalb bezüglich des vorderen Dämpfungselements 61 angeordnet.
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Das Abgasrohr 45, durch welches Abgase des Motors 26 laufen, ist außerhalb bezüglich des vorderen Dämpfungselements 61 oder vor diesem angeordnet. Das Abgasrohr 45 dient auch zum Schutz des teuren vorderen Dämpfungselements 61.
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Der Aufbau des Vorderteils 10F des Motorrads 10 wird im Folgen den unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert beschrieben.
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Das Vorderteil 10F des Motorrads umfasst, wie in 3 dargestellt, einen Steuermechanismus 60A, durch welchen das Vorderrad 16 auf Grundlage der Bedienung der Steuergriffstange 23 gesteuert wird; und einen Schwingmechanismus 60B, welcher sich von dem Karosserie-Gehäuse oder dem Motor erstreckt, und welcher direkt am Steuermechanismus 60A gelagert ist, so dass sich dieser in vertikaler Richtung bewegen kann.
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Der Steuermechanismus 60A umfasst ein Nabegehäuse 76 (siehe 6), das das Vorderrad 16 rotierbar trägt; von dem Nabengehäuse 76 sich nach oben erstreckende Spurstangen 21L, 21R; das mit oberen Enden der Spurstangen 21L, 21R verbundene Griffstangenbindeglied 22, welches vertikal abwinkelbar ist; und die an einem oberen Ende des Griffstangenbindeglieds 22 zu Verfügung gestellte Steuergriffstange 23.
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Der Schwingmechanismus 60B umfasst zu dem Nabengehäuse 76 (siehe 6) erstreckende und mit dem Karosserie-Gehäuse oder dem Motor so verbundene untere Schwinghebel 15L, 15R, dass diese in vertikaler Richtung rotieren können; ein an den Distalenden der unteren Schwinghebel 15L, 15R zu Verfügung gestelltes und durch das Nabengehäuse 76 tretendes Kreuzungselement 62; ein am Kreuzungselement 62 zu Verfügung gestelltes unteres Pendelkugellager 82, welches das Nabengehäuses 76 dreidimensional und rotierbar trägt; an das Karosserie-Gehäuse oder den Motor befestigte obere Schwinghebel 13L, 13R, welche in vertikaler Richtung rotieren können, und welche sich zu einem oberen Teil der Spurstangen 21L, 21R erstrecken;
und ein an den Distalenden der oberen Schwinghebel 13L, 13R zu Verfügung gestelltes oberes Pendelkugellager 91, welches die Spurstangen 21L, 21R drei-dimensional und rotierbar trägt. Das Kreuzungselement 62 erstreckt sich bevorzugt über das Paar der unteren Schwinghebel 15L, 15R, aber kann sich auch nur von dem unteren Schwinghebel 15L oder nur von dem unteren Schwinghebel 15R erstrecken. In Fällen in denen es nur einen unteren Schwinghebel gibt, erstreckt sich das Kreuzungselement 62 von dem einen unteren Schwinghebel.
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Das Griffstangenbindeglied 22 umfasst einen unteren Bindegliedhebel 64, und einen oberen Bindegliedhebel 66, welcher mit dem unteren Bindegliedhebel 64 mit einem Verbindungsstift 65 verbunden ist Ein oberes Ende 22t ist mit der Steuergriffstange 23 verbunden, und ein unteres Ende 22b ist mit der Spurstange 21L verbunden.
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Ein oberes Endteil 69t eines Stabelements 69 ist an ein Frontteil der oberen Schwinghebel 13L, 13R verbunden. Das Stabelement 69 erstreckt sich geneigt nach unten, und ein unteres Ende 69b ist mit einem Ende 71a eines L-förmigen Bindeglieds verbunden. Das andere Ende 71b des L-förmigen Bindeglieds 71 ist mit einem ersten Ende 61a des vorderen Dämpfungselements 61 verbunden. Ein zweites Ende 61b des vorderen Dämpfungselements 61 ist mit dem Karosserie-Gehäuse oder dem Motor über eine Dämpferhalterung 73 verbunden. Ein Zwischenpunkt 74 des L-förmigen Bindeglieds 71 ist durch das Karosserie-Gehäuse oder den Motor gehalten.
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Wie in 4 dargestellt ist der Schwingmechanismus 60B mit dem Steuermechanismus 60A verbunden.
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Wie in 5 dargestellt ist das vordere Dämpfungselement 61 zwischen den Hauptgehäusen 11a, 11a so angeordnet, dass es sich in die Richtung der Breite des Fahrzeugs erstreckt.
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Die unteren Schwinghebel 15L, 15R, welche links und rechts angeordnet sind, sind so ausgebildet, dass sie von dem Fahrzeug weg stehen, um eine Überschneidung mit den Bremsscheiben oder ähnlichen während des Steuerns zu vermeiden.
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Das untere Pendelkugellager wird im Folgenden beschrieben.
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Wie in 6 dargestellt ist das Nabengehäuse 76 in der Nabe 17 des Vorderrads mittels eines Kugellagers 77 als ein Achslager untergebracht. Das Achslager kann Metall umfassen und das Kugellager hat bevorzugt einen geringen Widerstand bei Rotation. Ein Innendurchmesser Ri des Kugellagers 77 ist wesentlich größer als ein Außendurchmesser S des Kreuzungselements 62.
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Da der Innendurchmesser Ri des Kugellagers 77 größer ist als die Größe S des Kreuzungselements 62, kann die von dem Vorderrad 16 ausgehende Belastung auf eine große Oberfläche verteilt werden. Entsprechend kann die Belastung des Kugellagers 77 reduziert werden. Da die Belastung auf eine große Oberfläche verteilt wird, wird die Kühlleistung des Kugellagers 77 vergrößert, und die Haltbarkeit des Kugellagers 77 kann verbessert werden.
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Eine untere Steuerachse 63 ist vertikal in das Nabengehäuse 76 an einer Position eingeführt, die von einem Mittelpunkt 79 des Nabengehäuses um eine Entfernung P in Richtung des Hecks des Fahrzeug-Gehäuses abgesetzt ist. Das untere Pendelkugellager 82 ist auf einer Teilstrecke entlang der unteren Steuerachse 63 befestigt. Eine äußere Umfangsfläche des unteren Pendelkugellagers 82 ist eine sphärische Fläche und die sphärische Fläche ist rotierbar an das Kreuzungselement 62 eingepasst Die untere Steuerachse 63 wird von einer Mutter 81 am Platz gehalten, und die untere Steuerachse 63 kann von dem Nabengehäuse 76 durch Lösen der Mutter 81 ausgebaut werden.
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Die untere Steuerachse 63 kann durch den Betrieb des unteren Pendelkugellagers 82 um drei Dimensionen rotiert werden, mit dem Kreuzungselement 62 als eine Referenz. Der Mittelpunkt 79 des Nabengehäuses 76 ist um eine Entfernung P von der Mitte 78 der unteren Steuerachse 63 abgesetzt Entsprechend können sich das Nabengehäuse 76, das Kugellager 77 und die Nabe 17 zusammen um die Mitte 78 drehen.
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Das obere Pendelkugellager wird im Folgenden beschrieben.
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Wie in 7 dargestellt sind obere Enden der linken und der rechten Spurstange 21L, 21R durch ein Hebel-Verbindungsteil 83 verbunden. Das Hebel-Verbindungsteil 83 umfasst ein Bodenteil 84 in der Mitte; linke und rechte Wandteile 85L, 85R, welche von dem Bodenteil 84 aufragen; ein Dachteil 86, welches die oberen Teile der Wandteile 85L, 85R bedeckt; und linke und rechte äußere Wandteile 87L, 87R, die unter den linken und rechten Wandteilen 85L, 85R angeordnet sind, und die von dem Bodenteil 84 aufragen.
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Eine obere Steuerachse 88 ist vertikal zwischen dem Bodenteil 84 und dem Dachteil 86 ausgerichtet. Das obere Pendelkugellager 91 ist auf die obere Steuerachse 88 eingepasst, Abstandhalter 92, 92 zur Begrenzung der Position des oberen Pendelkugellagers 91 in vertikaler Richtung sind zu Verfügung gestellt, und konkave Teile 93, welche an den Distalenden der oberen Schwinghebel 13L, 13R ausgebildet sind, sind auf die Außenfläche 91g des oberen Pendelkugellagers 91 angepasst. Die obere Steuerachse 88 umfasst ein Achs-Teil 88t und ein Mutter-Teil 88n.
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Das obere Pendelkugellager 91, die Abstandhalter 92, 92, die Spurstangen 21L, 21R und das Griffstangenbindeglied 22 können um drei Dimensionen rotieren, wobei die oberen Schwinghebel 13L, 13R als Referenz dienen.
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Die Funktion des unteren Pendelkugellagers 82 und des oberen Pendelkugellagers 91 wird im Folgenden beschrieben.
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Eine imaginäre Linie, wie in 8A dargestellt, welche das untere Pendelkugellager 82 und das obere Pendelkugellager 91 verbindet, repräsentiert einen Gelenkachse 95. Wenn das Vorderrad nicht irgendeiner Kraft ausgesetzt ist, ist der Winkel, der durch den oberen Schwinghebel 13L und der Gelenkachse 95 gebildet wird gleich θa11, und der Winkel, der durch die Gerade, welche durch das obere Pendelkugellager 82 sich zum Mittelpunkt 79 erstreckt, und der Gelenkachse 95 gebildet wird ist gleich θa12.
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Wenn Kraft auf das Vorderrad ausgeübt wird ändert sich der Winkel θa12 zu einem Winkel θa22, wie in 8B dargestellt. Als Antwort auf diese Änderung ändert sich der Winkel θa11 zu einem Winkel θa21. Diese Änderungen sind nicht auf zwei-dimensionale Änderungen innerhalb der Ebene der Zeichnung limitiert, sondern können auch dreidimensionale Änderungen sein, welche die Richtung senkrecht auf die Zeichenebene umfassen. Dies liegt daran, dass sich das untere Pendelkugellager 82 und das obere Pendelkugellager 91 entlang einer sphärischen Oberfläche ändern können. Das untere Pendelkugellager 82 und das obere Pendelkugellager 91 können sich unabhängig voneinander in drei Dimensionen ändern. Entsprechend muss die untere Steuerachse 63 nicht mit der Gelenkachse 95 ausgerichtet sein, und die obere Steuerachse 88 muss nicht mit der Gelenkachse 95 ausgerichtet sein.
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Der in 19 dargestellte Stand der Technik muss einen unteren Schwinghebel 203, einen mittleren Schwinghebel 204, einen oberen Schwinghebel 212, einen mittleren Stift 226 und ein Hilfsglied 227 haben. Im Gegensatz dazu werden in der vorliegenden Erfindung nur der untere Schwinghebel 15L und der obere Schwinghebel 13L benötigt, wie in 1 dargestellt. in anderen Worten sind entsprechend der vorliegenden Erfindung der mittleren Schwinghebel 204, der mittleren Stift 226 und das Hilfsglied 227 nicht notwendig. Als Ergebnis kann bei einem Motorrad, in welchem ein Vorderrad an ein Karosserie-Gehäuse durch einen Schwinghebel verbunden ist, eine vereinfachte Struktur zu Verfügung gestellt werden und die Herstellungskosten können gesenkt werden.
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Der Lenkungsanschlag wird im Folgenden beschrieben.
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Wie in 9A dargestellt sind Anschlagteile 96, 96 an einer oberen Oberfläche 62a des Kreuzungselements 62 zu Verfügung gestellt. Die Anschlagteile 96, 96 begrenzen den Lenkwinkel des Nabengehäuses 76, so dass α auf einer Seite nicht überschritten wird. Wie in 9B dargestellt, ist ein Stiftteil 97 an dem Nabengehäuse 76 zu Verfügung gestellt, und das Stiftteil kommt mit den Anschlagteilen 96, 96 in Kontakt.
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Im Speziellen ist ein Steueranschlag 98 in dem Naben-Steuermechanismus 20 eingebaut (siehe 6). Der Steueranschlag umfasst die Anschlagteile 96, 96 und das Stiftteil 97.
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Ein Steueranschlag ist üblicherweise außerhalb des Naben-Steuermechanismus 20 angeordnet. Wenn der Steueranschlag in dem Naben-Steuermechanismus 20 eingebaut ist, ist die äußere Erscheinung besser als in einem Fall, in dem der Steueranschlag Außen angeordnet ist Zusätzlich werden das Kreuzungselement 62 und das Nabengehäuse 76 vorteilhaft verwendet, was es ermöglicht einen Anstieg der Anzahl an Bauteilen zu verhindern.
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Der Ablauf des Ausbaus des Vorderrads um einen Reifen zu wechseln oder ähnliches wird im Folgenden beschrieben.
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Wie in 10 dargestellt wird ein erstes Befestigungselement 101 gelöst, welches an einem unteren Teil der Spurstange 21R angeordnet ist. Der untere Teil der Spurstange 21R wird dann von dem Nabengehäuse 76 entfernt Ein Dichtungselement 80 wird auch entfernt.
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Ein drittes Befestigungselement 103, welches an einem oberen Teil der Spurstange 21R angeordnet ist, wird gelöst. Der obere Teil der Spurstange 21R wird dann von dem Hebel-Verbindungsteil 83 entfernt. Dadurch wird die Spurstange 21R komplett ausgebaut.
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Ein zweites Befestigungselement 102, welches an den Distalenden der unteren Schwinghebel 15L, 15R angeordnet ist, wird dann gelöst. Das Kreuzungselement 62 kann dadurch von den unteren Schwinghebeln 15L, 15R entfernt werden. Das Nabengehäuse 76, das Kugellager 77, die Nabe 104, die Speichen 105, die Felge 106 und der Reifen 107 können dann zusammen mit dem Kreuzungselement 62 gesenkt werden. Das Kreuzungselement 62 und dergleichen werden dadurch komplett von den unteren Schwinghebeln 15L, 15R entfernt.
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Der Reifen 107 wird dann von der 106 entfernt und durch einen neuen Reifen ersetzt. Die Wiederherstellungsarbeit kann auch in umgekehrter Reihenfolge wie oben dargestellt durchgeführt werden.
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Wie durch die Zeichnungen ersichtlich ist erstrecken sich erste bis dritte Befestigungselemente 101 bis 103 entlang der Richtung der Breite des Fahrzeugs, d. h. entlang der longitudinalen Richtung des Kreuzungselements 62. Entsprechend können das erste bis dritte Befestigungselement 101 bis 103 von der Seite des Fahrzeuggehäuses gedreht oder anders gehandhabt werden. Als Ergebnis kann ein Reifenwechsel oder andere Arbeiten leicht durchgeführt werden.
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Die Funktion des vorderen Dämpfungselements wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die 11A und 11B beschrieben.
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Wenn Kraft auf das Vorderrad 16 in Richtung des Pfeils b ausgeübt wird, wie in 11A dargestellt, wird Kraft auf die Spurstange 21L in Richtung des Pfeils p ausgeübt. Der obere Schwinghebel 13L schwingt um den oberen vorderen Gelenkbolzen 12L, und der untere Schwinghebel 15L schwingt um den unteren vorderen Gelenkbolzen 14L. in diesem Moment wird Kraft auf das Stabelement 69 in Richtung des Pfeils q ausgeübt.
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Da Kraft auf das Stabelement 69 in Richtung des Pfeils q ausgeübt wird, wie in 118 dargestellt, wird als Ergebnis Kraft über das L-förmige Bindeglied 71 ausgeübt, so dass das vordere Dämpfungselement 61 veranlasst wird sich in Richtung des Pfeils r einzufahren, Das vordere Dämpfungselement 61 absorbiert Kompressionskräfte.
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Das vordere Dämpfungselement 61 ist einer Richtung angeordnet, die um 90° zu der Richtung gedreht ist, in welcher der Fahrer sitzt, d. h. so dass dieses parallel zu einer Richtung der Breite des Fahrzeugs ist. Die auf das Vorderrad 16 ausgeübte Kraft wird im Wesentlichen um 90° durch das L-förmige Bindeglied verändert und wird in die Richtung der Breite des Fahrzeugs ausgeübt. Wenn die auf das Vorderrad 16 ausgeübte Kraft im Wesentlichen um 90° geändert wird anstatt direkt auf den Fahrer zu wirken, wird der Effekt durch die auf den Fahrer ausgeübte Kraft verringert. Als Ergebnis kann die Manövrierfähigkeit des Fahrzeugs weiter verbessert werden.
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Die Beziehung zwischen dem oberen Schwinghebel und dem oberen Dämpfungselement wird im Folgenden beschrieben.
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Wie in 12 dargestellt ist das oberes Endteil 69t des Stabelements 69 mit der Mitte des im wesentlichen V-förmigen Gebildes verbunden, das durch die oberen Schwinghebel 13L, 13R gebildet wird. Entsprechend wird die auf die oberen Schwingarme 131, 13R ausgeübte Kraft F auf die Mitte des Fahrzeugs ausgeübt Das untere Endstück 69b des Stabelements 69 ist mit dem L-förmigen Bindeglied 71 verbunden. Entsprechend wird die Kraft F auf das vordere Dämpfungselement 61 durch das Stabelement 69 übertragen. In diesem Fall wird die auf die oberen Schwinghebel 13L, 13R ausgeübte Kraft F auf die Mitte des Fahrzeugs ausgeübt; Daher kann die Kraft F im Wesentlichen gleichmäßig nach links und nach rechts absorbiert werden.
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Die oberen Schwinghebel 13L, 13R bilden von oben gesehen ein im Wesentlichen V-förmiges Gebilde, sind in einer links-rechts-symmetrischen Beziehung in der Richtung der Breite des Fahrzeugs angeordnet, und sind einer Kraft (oder Belastung) in der Mitte der V-Form ausgesetzt. Entsprechend werden keine Bedenken dargelegt, dass eine ungleichmäßige Belastung auf die oberen Schwinghebel 13L, 13R ausgeübt wird. Da keine Bedenken dargelegt werden, dass eine ungleichmäßige Belastung auf die oberen Schwinghebel 13L, 13R ausgeübt wird, ist eine niedrigere Steifigkeit der oberen Schwinghebel 13L, 13R notwendig, als in einem Fall in dem ungleichmäßige Belastungen berücksichtigt werden. Die Reduzierung der Steifigkeit der oberen Schwinghebel 13L, 13R ermöglicht die Reduzierung der Größe und des Gewichts der oberen Schwinghebel 13L, 13R.
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Eine ausgereifte Modifizierung mit speziellem Fokus auf das Stabelement 69 wird im Folgenden beschrieben.
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Die Modifizierung ist in 13 dargestellt. Im Speziellen unterscheidet sich 13 von der 4 darin, dass das Stabelement 69 in ein linkes Stabelement 69L und ein rechtes Stabelement 69R verändert ist; das L-förmige Bindeglied 71 ist in ein linkes vorderes Bindeglied 71L und ein rechtes vorderes Bindeglied 71R verändert. Das linke Stabelement 69L ist mit einem ersten Ende 61a des vorderen Dämpfungselements 61 über das linke vordere Bindeglied 71L verbunden. Das rechte Stabelement 69R ist mit einem zweiten Ende 61b über das rechte vordere Bindeglied 71R verbunden.
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Im Speziellen wird das vordere Dämpfungselement 61 zwischen dem linken vorderen Bindeglied 71L und dem rechten vorderen Bindeglied 71R gehalten. Die durch die oberen Schwinghebel 13L, 13R übertragene Kraft wird auf die rechten und linken Stabelemente 69L, 69R ausgeübt. Die auf die linke und rechte Stabelemente 69L, 69R ausgeübte Kraft wird auf das erste Ende 61a und das zweite Ende 61b des vorderen Dämpfungselements 61 ausgeübt, und die auf das Vorderrad 16 ausgeübte Kraft kann gleichmäßig auf den linken und rechten Seiten absorbiert werden.
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Eine separate Ausführungsform des Motorrads von 1 wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die 14 beschrieben. Im Speziellen unterscheidet sich die separate Ausführungsform von der in 1 darin, dass die Hauptgehäuse weggelassen werden und der obere Schwinghebel 13L, der untere Schwinghebel 15L und die oberen und unteren Hebelelemente 33L, 34L direkt am Motor 26 angebracht sind.
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Der Motor 26 fungiert als Hauptgehäuse, wodurch das Gewicht des Fahrzeugs reduziert werden kann.
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Die Steuergriffstange und ein Peripherie-Teil von dieser wird im Folgenden beschrieben.
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Wie in 15 unter Bezugnahme auf das Griffstangenbindeglied 22 dargestellt, ist das untere Endteil 22b an die linken und rechten Spurstangen 21L, 21R über Stiftelemente 94, 94 befestigt; und das obere Endteil 22a ist mit der Steuergriffstange 23 verbunden.
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Wie in 16 dargestellt sind obere und untere Kopfrohre 28t, 28b, welche die Steuergriffstange rotierbar halten, an einem Distalende des Griffstangenabstützungsgehäuses 27 zu Verfügung gestellt. Ein Zylinderelement 113 ist zwischen den oberen und dem unteren Kopfrohr 28t, 28b angeordnet Das Zylinderelement befestigt die Steuergriffstange 23 und das Griffstangenbindeglied 22 zusammen über ein Befestigungsbolzen 112, welcher als ein horizontales Element 111 benutzt wird.
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Im Speziellen wird eine Vorderrad-Steuer-Vorrichtung 124 zu Verfügung gestellt mit dem horizontalen Element 111, welches horizontal entlang der Richtung der Breite des Fahrzeugkörpers zu Verfügung gestellt ist, und auf die Steuergriffstange 23 ausgeübte Steuerkraft auf das Griffstangenbindeglied 22 überträgt; und Eingrifflöcher 119, 125b, welche an der Steuergriffstange 23 und dem Griffstangenbindeglied 22 zu Verfügung gestellt sind, und welche ausgebildet sind um in das horizontale Element 111 einzugreifen.
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Runde Vorsprünge 114, 114 (siehe 17) sind auf beiden lateralen Oberflächen des Zylinderelements 113 ausgebildet. Zweite Eingrifflöcher 115, 115 sind in den runden Vorsprüngen 114, 114 als Gewindelöcher ausgebildet, so dass die Befestigungsbolzen 112, 112 in diese geschraubt werden können.
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Die Steuergriffstange 23 ist ausgebildet mit einem Steuerbolzen 116, welcher in die Kopfrohre 28t, 28b eingeführt wird und in diesen rotierbar zu Verfügung gestellt ist; einem lateralen Teil 117, welcher horizontal an einem oberen Ende des Steuerbolzens 116 zu Verfügung gestellt ist; und oberen Stift-Befestigungsteilen 118, 118, welche an beiden Enden des lateralen Teils 117 zu Verfügung gestellt sind, so dass diese im Wesentlichen parallel zu dem Steuerbolzen 116 sind. Die Lochteile 119, 119, durch welche die Befestigungsbolzen 112, 112 eingeführt werden, sind in den oberen Stift-Befestigungsteilen 118, 118 ausgebildet.
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Die Steuergriffstange 23 ist mit dem Steuerbolzen 116 zu Verfügung gestellt, welcher rotierbar durch die Kopfrohre 28t, 28b gehalten wird. Der Steuerbolzen 116 ist auf den Kopfrohren 28t, 28b rotierbar befestigt, so dass dieser ober- und unterhalb des Zylinderelements 113 rotierbar ist, welches als ein Verbindungsstück des horizontalen Elements 111 dient. Als Ergebnis wird die Steifigkeit des Steuerbolzens 116 vergrößert, die Stärke und Steifigkeit von anderen Elementen kann reduziert werden, und das Gewicht kann reduziert werden.
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Der Steuerbolzen 116 und die Steuergriffstange 23 sind durch das horizontale Element 111 verbunden. Im Speziellen sind die Steuergriffstange 23, das Griffstangenbindeglied 22 und der Steuerbolzen 116 durch das horizontale Element 111 verbunden. Folglich kann die Abstützungssteifigkeit des Griffstangenbindeglieds 22 vergrößert werden. Als Ergebnis kann die notwendige Steifigkeit von anderen Elementen reduziert werden, und das Gewicht kann reduziert werden.
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In der vorliegenden Ausführungsform wurden Befestigungsbolzen als horizontale Elemente benutzt, es können aber auch Stifte, Keile oder andere solche Elemente verwendet werden.
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Wie in 17 dargestellt ist das Zylinderelement 113, welches ein Einpassloch 120 aufweißt, in welches der Steuerbolzen 116 eingepasst ist, zwischen den oberen und unteren Kopfrohren 28t, 28b positioniert.
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In dem oberen Endstück 22t des Griffstangenbindeglieds 22 ausgebildete erste Eingrifflöcher 121, 121 sind mit den zweiten Eingrifflöchern 115, 115 des Zylinderelements 113 ausgerichtet, Die Lochteile 119, 119 der Steuergriffstange 23 sind mit den zweiten Eingrifflöchern 115, 115 ausgerichtet. Die als horizontales Element 111 verwendeten Befestigungsbolzen 112, 112 sind in die zweiten Eingrifflöcher 115, 115 von außen auf den rechten und linken Seiten eingeschraubt.
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Das Verbinden des Griffstangenbindeglieds 22 mit der Steuergriffstange 23 ermöglicht es, die Steuergriffstange 23 an den Steuerbolzen 116 zu befestigen ohne einen Keil in dem Steuerbolzen 116 auszubilden. Da ein Keil nicht notwendig ist, können die mit der Herstellung des Steuerbolzens 116 verbundenen Kosten reduziert werden.
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Ein Lenkungsanschlag 98B zum Begrenzen des Steuerwinkels des Vorderrads kann an der Steuergriffstange 23 zu Verfügung gestellt werden.
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Im Speziellen ragt ein Stiftteil 97B nach vorne und nach unten von dem lateralen Teil 117 hervor. Zwei linke und rechte Anschlagteile 96B, 96B sind auf dem oberen Kopfrohr 22t ausgebildet. Das Stiftteil 97B kommt mit den linken und rechten Anschlagteilen in Kontakt und der Steuerwinkel der Steuergriffstange 23 wird begrenzt.
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Es ist auch möglich, dass ein Lenkungsanschlag 98C anstelle des Lenkungsanschlags 98B zu Verfügung gestellt wird. In dem Lenkungsanschlag 98C, welcher durch die imaginären Linien dargestellt ist, ist ein Stiftteil 97C an ein äußeres peripheres vorderes Endstück des Zylinderelements 113 auf dem oberen Teil des Griffstangenbindeglieds 22 zu Verfügung gestellt, und rechts und links ausgebildete Anschlagteile 96C, 96C, mit welchen das Stiftteil 97C in Kontakt kommt, sind an den unteren Kopfrohren 28t, 28b zu Verfügung gestellt.
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Der Ablauf des Anbringens der Steuergriffstange an das Griffstangenbindeglied wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die 18A bis 18C detailliert beschrieben.
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Wie in 18A dargestellt ist ein unteres Endteil 22b des Griffstangenbindeglieds 22 an die Spurstangen 21L, 21R befestigt.
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Wie in 18B dargestellt ist ein Zylinderelement 113 zwischen den oberen und unteren Kopfrohren 28t, 28b angeordnet, das obere Endstück 22t des Griffstangenbindeglieds 22 wird erhöht, und der Steuerbolzen 116 der Steuergriffstange 23 wird in ein Steuerloch 122 eingeführt Die ersten Eingrifflöcher 121, 121, welche in dem oberen Ende des Griffstangenbindeglieds 22 als Eingrifflöcher 125 ausgebildet sind, und die Lochteile 119, 119 der Steuergriffstange 23 sind mit den zweiten Eingrifflöchern 115, 115 des Zylinderelements 113 ausgerichtet. Die Befestigungsbolzen 112, 112 werden in diese Löcher von Außen links und rechts eingeschraubt.
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Wie in 18C dargestellt ist die Steuergriffstange 23 mit dem Griffstangenbindeglied 22 verbunden.
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Die Befestigungselemente 112 sind in die Eingrifflöcher 119 der Steuergriffstange 23 und in die Eingrifflöcher 121 des Griffstangenbindeglieds 22 eingeführt, und das Griffstangenbindeglied 22 ist in dem zweiten Eingriffloch 115 des Zylinderelements 113 durch das Befestigungselement 112 befestigt. Die Phase des Griffstangenbindeglieds 22 kann gleichzeitig mit der Phase der Steuergriffstange 23 ausgerichtet werden.
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Im Speziellen ist es möglich Arbeit zu eliminieren, welche bei der Feineinstellung der Phasen-Ausrichtung des Steuerwinkels der Steuergriffstange 23 entsteht.
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Ein Motorrad umfasst ein Vorderteil (10F) mit einem Steuermechanismus (60A), mit welchem ein Vorderrad (16) auf Grundlage der Bedienung der Steuerung einer Steuergriffstange (23) gesteuert wird, und ein Schwingmechanismus (60B), welcher sich von einem Karosserie-Gehäuse oder einem Motor erstreckt, um den Steuermechanismus in vertikaler Richtung beweglich zu tragen. Der Steuermechanismus ist mit dem Schwingmechanismus über ein unteres Pendelkugellager (82) und ein oberes Pendelkugellager (91) verbunden.
