DE3051081C2 - Vorrichtung zur Abst}tzung einer Hinterradgabel eines Zweiradfahrzeugs - Google Patents
Vorrichtung zur Abst}tzung einer Hinterradgabel eines ZweiradfahrzeugsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abstützung
einer an ihrem hinteren Ende ein Hinterrad tragenden Gabel
eines Zweiradfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Nach der DE-OS 26 15 063 ist eine Vorrichtung dieser Art
bekannt, bei der die Hinterradgabel zwei obere und zwei un
tere Arme hat. Die beiden oberen Arme sind unmittelbar am
Rahmen angelenkt. Die beiden unteren Arme sind über einen
Winkelhebel und einen Lenker am Rahmen angelenkt. Dabei
weist der Winkelhebel nach unten weisende Schenkel auf,
deren Enden an den vorderen Enden der unteren Arme angelenkt
sind, und nach hinten weisende Schenkel auf, deren Enden
an dem unteren Ende eines am Rahmen gelenkig abgestützten
Stoßdämpfers angelenkt sind. Der Scheitel des Winkelhebels
ist über einen Lenker verstellbarer Länge mit dem Rahmen
verbunden. Diese Konstruktion hat eine sehr große Bauhöhe.
Nach der US-PS 40 58 181 ist es bekannt, ein Hinterrad
eines Zweiradfahrzeugs mittels voneinander getrennter
oberer und unterer Arme am Rahmen eines Zweiradfahrzeugs
anzulenken. Die hinteren Enden der Arme sind an im wesent
lichen vertikal verlaufenden Trägerplatten für die Achse
des Hinterrads angelenkt. Zwischen den oberen Armen und
einer unteren Stelle des Rahmens verlaufen winklig zueinander
angeordnete aneinandergelenkte Lenker, deren Verbindungs
punkt mittels eines Stoßdämpfers am Rahmen abgestützt ist.
Auch diese Konstruktion hat eine erhebliche Bauhöhe.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 anzugeben, die bei einer zwei
armigen Hinterradgabel wenig Raum beansprucht und eine
progressive Dämpfungscharakteristik hat.
Die Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des Anspruchs 1
angegeben.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unter
ansprüchen angegeben.
Die Erfindung wird im folgenden an Ausführungsbeispielen
unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
Fig. 1 zeigt in Seitenansicht ein Zweiradfahrzeug mit einer
ersten Ausführungsform der Vorrichtung.
Die Fig. 2 und 3 zeigen eine zweite Ausführungsform der
Vorrichtung in Seitenansicht und Teil-Aufsicht.
Fig. 4 zeigt in Seitenansicht eine dritte Ausführungsform
der Vorrichtung.
In Fig. 1 ist ein Kraftrad 20 dargestellt, das gelände
gängig ist und einen Rahmen 21 mit einem oben von einem
Kopfrohr 22 ausgehenden oberen Rahmenteil 23, einem
unten von dem Kopfrohr 22 ausgehenden, abwärts und
schräg nach rückwärts verlaufenden Rohr 24 und einem
hinteren Rahmenteil 25 aufweist, das das obere Rahmen
teil 23 mit dem abwärts verlaufenden Rohr 24 verbindet.
Ein unterer Abschnitt 25a des hinteren Rahmenteils 25
ist vorne mit einem unteren Ende des abwärts verlau
fenden Rohrs 24 verbunden. Ein aufrechter Abschnitt
25b des hinteren Rahmenteils 25 ist oben mit dem
hinteren Ende des oberen Rahmenteils 23 verbunden.
Eine Antriebsmaschine 26 ist am unteren Abschnitt 25a
des hinteren Rahmenteils 25 innerhalb des Rahmens 21
befestigt. Ein Luftfilter 29 ist an einem geneigten
Hilfsrahmen 28 befestigt, der zur Verbindung des auf
rechten Abschnitts 25b des hinteren Rahmenteils 25
mit einer Sitzschiene 27 dient. Atmosphärische Luft
wird, von dem Luftfilter 29 gereinigt, der Antriebs
maschine 26 über einen Vergaser 30 zugeführt.
Ein vorderer Teil der Antriebsmaschine 26 ist mit
einem Halter 24a an dem abwärts verlaufenden Rohr 24 ver
bunden. Ein hinterer Teil der Antriebsmaschine 26 ist mit
einem Halter 31 an dem aufrechten Abschnitt 25b des hinteren
Rahmenteils 25 verbunden. An dem Halter 31 ist mittels
einer Schwenkachse 39 das vordere Ende einer Hinterradgabel
33 angelenkt, die das Hinterrad 32 des Kraftrads 20 trägt.
Außerdem ist mittels des Halters 31 der hintere Teil der
Antriebsmaschine 26 mit dem Rahmen 21 verbunden.
Um Stöße bei vertikalem Schwingen des Hinterrads 32 und
der Hinterradgabel 33 um die Schwenkachse 39 zu dämpfen,
ist ein Stoßdämpfer 50 vorgesehen. Das obere Ende 50a des
Stoßdämpfers 50 ist in Längsrichtung schwingfähig am Rahmen
21 an einem Halter 23a zwischen einem Kraftstofftank 61 und
einem Sitz 62 befestigt. Das untere Ende 50b des Stoß
dämpfers 50 ist mit der Hinterradgabel 33 und mit dem Rahmen
21 über einen Winkelhebel 52 und einen Lenker 53 verbunden,
die einen progressiv arbeitenden Gelenkmechanismus 51
bilden. Der Winkelhebel 52 hat einen oberen Schenkel 54
und einen unteren Schenkel 55. In Längsrichtung des Kraft
rads 20 gesehen, liegen eine den Scheitelpunkt des Winkel
hebels 52 bildende Ecke, eine hintere Ecke und eine untere
Ecke des Winkelhebels 52 an den Ecken eines Dreiecks.
Der hintere Teil des oberen Schenkels 54 des Winkelhebels
52 ist an Ansätzen 33f auf der Oberseite 33k der Hinterrad
gabel 33 in vertikaler Richtung schwenkbar angelenkt. Der
Scheitelpunkt des Winkelhebels 52 ist an dem unteren Ende
50b des Stoßdämpfers 50 angelenkt. Der untere Schenkel 55
des Winkelhebels 52 ragt durch eine Öffnung 33g der Hinter
radgabel 33 nach unten.
Der Lenker 53 ist nach Art eines Spannschlosses ausgebildet,
so daß seine Länge eingestellt werden kann. Das hintere
Ende des Lenkers 53 ist an dem unteren Schenkel 55 des
Winkelhebels 52 angelenkt. Der untere Schenkel 55 ragt
von der Unterseite der Hinterradgabel 33 aus nach unten.
Das vordere Ende des Lenkers 53 ist an dem Halter 31 ange
lenkt.
Da der Winkelhebel 52 in Längsrichtung des Kraftrads 20
vor dem mittleren Teil der Hinterradgabel 33 angeordnet ist
und das untere Ende 50b des Stoßdämpfers 50 an dem Scheitel
punkt des Winkelhebels 52 angelenkt ist, erstreckt sich der
Stoßdämpfer 50 über dem vorderen Ende der Hinterradgabel
33 nahe dem vor der Hinterradgabel 33 etwa am Umfang der
Antriebsmaschine 26 liegenden Schwerpunkt G des Kraftrads
20. Das Trägheitsmoment des Kraftrads 20 um den Schwerpunkt
G wird um einen Betrag verringert, der der Vorwärtsverlage
rung des ein relativ großes Gewicht aufweisenden Stoß
dämpfers 50 entspricht. Dadurch werden die Manövrierfähig
keit und die Stabilität des Kraftrads 20 wesentlich verbes
sert.
Wenn das Kraftrad 20 auf einer schlechten Straße fährt
und das Hinterrad 32 nach oben verlagert wird, wobei die
Hinterradgabel 33 um die Schwenkachse 39 schwingt, wird
der Winkelhebel 52 im Uhrzeigersinn verschwenkt, weil der
Winkelhebel 52 an seinem unteren Schenkel 55 mit dem Lenker
53 verbunden ist und der Lenker 53 nur kreisbogenförmig
verschwenkt werden kann. Dadurch wird der Stoßdämpfer 50
um einen Betrag zusammengedrückt, der der Schwingbewegung
der Hinterradgabel 33 zuzüglich der Drehbewegung des Win
kelhebels 52 entspricht. Es wird somit eine stoßabsorbie
rende, rückstoßende Kraft von dem Stoßdämpfer 50 bei Auf
wärtsverlagerung des Hinterrads 32 erzeugt, die wegen der
Drehbewegung des Winkelhebels 52 zunehmend größer wird,
wenn die Aufwärtsverlagerung der Hinterradgabel 33 zu
nimmt. Die Stoßabsorption durch den Stoßdämpfer 50 ist pro
gressiv, weil die Drehbewegung des Winkelhebels 52 bei
einer Aufwärtsverlagerung der Hinterradgabel 33 relativ
zunimmt. Obwohl der Stoßdämpfer 50 nahe der Schwenkachse
39 der Hinterradgabel 33 angeordnet ist, bewirkt der
progressiv arbeitende Gelenkmechanismus 51 aus dem Winkel
hebel 52 und dem Lenker 53 einen langen Hub des Stoßdämp
fers 50, der die erforderliche Absorptionswirkung für ein
geländegängiges Kraftrad 30 erzeugt.
Wenn der Stoßdämpfer 50 vollständig oder nahezu zusammen
gedrückt ist, wird eine sehr große, nach unten gerichtete
Rückstoßkraft auf den Winkelhebel 52 und damit auf die Hin
terradgabel 33 ausgeübt. Da diese Kraft auf die Hinterrad
gabel 33 hinter dem Stoßdämpfer 50 wirkt, wird die Belastung
der Hinterradgabel 33 um einen Betrag verringert, der die
ser Versetzung entspricht, wodurch sich eine verbesserte
Festigkeit der Hinterradgabel 33 ergibt. Ferner wird die
sehr große, nach unten gerichtete Rückstoßkraft in eine
axiale Zugkraft auf den Lenker 53 über den Winkelhebel 52
umgesetzt. Da jedoch der Lenker 53 mit dem Halter 31 ver
bunden ist, der die Form einer Brücke mit ausgezeichneter
Festigkeit und Starre hat, wird die Zugkraft ohne Schwie
rigkeit von dem Halter 31 aufgenommen.
Die Stoßabsorption des Stoßdämpfers 50 relativ zur Schwing
bewegung der Hinterradgabel 33 hängt von der Länge des
Lenkers 53 ab, die verstellbar ist. Somit kann die Stoß
absorption geändert und beispielsweise dem Straßenzustand
und ähnlichen Größen angepaßt werden.
Die Fig. 2 und 3 zeigen eine Ausführungsform, bei der
ein rechter und ein linker Längsträger 325 eines Rahmens
321 über einen Querträger 370 miteinander verbunden sind.
Der Querträger 370 trägt einen Sockel 374, an dem Seiten
platinen 371 und 372 befestigt sind. Der Sockel 374 steht
nach hinten ab. Ein vorderes Ende eines Lenkers 353 ist in
den Raum zwischen den beiden Seitenplatinen 371 und 372
eingesetzt und an dem Sockel 374 um eine Achse a schwenk
bar angelenkt. Das vordere Ende des Lenkers 353 ist dadurch
direkt mit dem Rahmen 321 verbunden. Das hintere Ende des
Lenkers 353 ist an einem nach unten gerichteten, eine Öff
nung 333g in der Hinterradgabel 333 durchsetzenden Schenkel
355 eines Winkelhebels 352 um eine Achse b schwenkbar an
gelenkt. Der Rahmen 321 ist mit dem Sockel 374 an einer
Stelle c fest verbunden, die auf der Achse des Querträgers
370 liegt. Die Richtung des Sockels 374 ist so gewählt,
daß a, b und c auf einer geraden Linie N liegen, wenn ein
Stoßdämpfer 350, der am Scheitelpunkt des Winkelhebels 352
zwischen dessen nach unten gerichteten Schenkel 355 und des
sen nach hinten gerichteten Schenkel 354 angelenkt ist,
durch ein Aufwärtsschwingen der Hinterradgabel 333 voll
oder nahezu komprimiert ist und dadurch eine axiale Zug
kraft F1 auf den Lenker 353 über den Winkelhebel 352 durch
die nach unten gerichtete Kraft des Stoßdämpfers 350 ein
wirkt. Dies führt dazu, daß durch die Kraft F1 kein Dreh
moment auf den Sockel 374 ausgeübt wird. Die Kraft F1
wirkt vielmehr praktisch nur als Zugkraft. Also kann ein
leichter und kleiner Sockel 374 die Belastung aufnehmen,
auch wenn eine maximale oder nahezu maximale Kraft vom
Stoßdämpfer 350 abgegeben wird.
Wie Fig. 3 zeigt, sind der Querträger 370 und die beiden
Längsträger 325 mittels schräger Verstrebungen 375 fest
gegeneinander abgestützt. Auf diese Weise werden Verstei
fungen 376 dort gebildet, wo der Sockel 374 an dem Rahmen
321 befestigt ist. Diese Versteifungen 376 liegen in der
selben Richtung wie die gerade Linie N. Auf diese Weise
ergibt sich eine erhöhte Festigkeit des Rahmens 321 gegen
über der Zugkraft F1.
Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform, die sich auch für Kraft
räder eignet, die nicht geländegängig, sondern für normale
Straßenfahrt bestimmt sind. Ein Stoßdämpfer 550 weist eine
Schraubenfeder 570 und ein pneumatisches Dämpfungselement
571 auf. Das vordere Ende der Hinterradgabel 533 ist über
eine Schwenkachse 539 mit einem Halter 525c am Kraftrad
rahmen 521 verbunden. Die Schwenkachse 539 dient auch zur
Verbindung eines Halters 531 am hinteren Teil einer An
triebsmaschine mit dem Kraftradrahmen 521. Ein Winkelhebel
552, der mit einem Lenker 553 einen progressiv arbeitenden
Mechanismus 551 bildet, ist mit der Hinterradgabel 533 an
einem hinteren Teil 554b eines oberen Schenkels 554 schwenk
bar verbunden. Der Scheitel 554a des Winkelhebels 552 ist
schwenkbar mit dem unteren Ende des Stoßdämpfers 550 ver
bunden. Ein unterer Schenkel 555 des Winkelhebels 552 ragt
durch eine Öffnung 533g in der Hinterradgabel 533 nach un
ten und ist mit seinem unteren Ende 555a nach hinten ge
richtet. Das hintere Ende des Lenkers 553 ist schwenkbar
mit diesem unteren Ende 555a des Winkelhebels 552 verbun
den. Das vordere Ende des Lenkers 553 ist mit einem Hal
ter 574 am Kraftradrahmen 521 schwenkbar verbunden.
Dadurch, daß der untere Schenkel 555 mit seinem Ende 555a
nach rückwärts ausläuft und der Lenker 553 mit diesem Ende
555a verbunden ist, ist die Verbindungsstelle des Winkel
hebels 552 mit dem Lenker 553 nach rückwärts versetzt.
Trotz des größeren Winkels des Winkelhebels 552 an seinem
Scheitel 554a ist somit sichergestellt, daß sich prak
tisch dieselben Stoßabsorptionseigenschaften wie bei einem
kleineren Winkel des Winkelhebels 552 ergeben. Ferner ist
bei dieser Anordnung gewährleistet, daß die Öffnung 533g
einen kleineren Querschnitt und damit die Hinterradgabel
533 eine erhöhte Festigkeit und Stabilität hat, denn der
Winkelhebel 552 hat einen größeren Winkel und der untere
Schenkel 555 ist durch die Öffnung 533g praktisch recht
winklig zur Hinterradgabel 533 hindurchgeführt.
Eine hintere Fläche 576 der Öffnung 533g, die einer hin
teren Fläche 575 des unteren Schenkels 555 des Winkelhe
bels 552 gegenübersteht, ist mit einem elastischen Puffer
577 aus Gummi o. ä. versehen. Diese hintere Fläche 575
kommt in flächige Berührung mit dem Puffer 577, wenn die
Hinterradgabel 533 die unterste Position ihrer Schwing
bewegung erreicht. Dadurch wird das Körpergewicht eines
Fahrers über den Puffer 577 von der Hinterradgabel 533 auf
genonmen. Diese Gewichtsüberleitung ist vorteilhafter als
lediglich über eine Stoßdämpfungsvorrichtung, deren Ar
beitshub eine Extremstellung erreicht.
Claims (4)
1. Vorrichtung zur Abstützung einer an ihrem hinteren
Ende ein Hinterrad (32; 532) tragenden, mit ihrem vorderen
Ende an einem Rahmen (21; 321; 521) eines Zweiradfahrzeugs
angelenkten Gabel (33; 333; 533) mittels eines an dem
Rahmen (21; 321; 521) oberhalb der Gabel (33; 333; 533)
mit einem oberen Ende angelenkten Stoßdämpfers (50; 350;
550), dessen unteres Ende über einen im - in Querrichtung
des Fahrzeugs gesehen - mittleren Teil der Gabel (33;
333; 533) angeordneten, einen nach hinten gerichteten
Schenkel (54; 354; 554) und einen nach unten gerichteten
Schenkel (55; 355; 555) aufweisenden Winkelhebel (52; 352;
552) mit der Gabel (33; 333; 533) und einem mit seinem
hinteren Ende an dem Rahmen (21; 321; 521) unterhalb der
Gabel (33; 333; 533) angelenkten Lenker (53; 353; 553)
gelenkig verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der nach hinten gerichtete Schenkel (54; 354; 554)
des Winkelhebels (52; 352; 552) an der Oberseite der Gabel
(33; 333; 533) angelenkt ist, daß der nach unten gerich
tete Schenkel (55; 355; 555) des Winkelhebels (52; 352;
552) eine Öffnung (33g; 333g; 533g) in der Gabel (33;
333; 533) durchsetzt und unterhalb der Gabel (33; 333;
533) an dem Lenker (53; 353; 553) angelenkt ist und daß
das untere Ende des Stoßdämpfers (50; 350; 550) am Scheitel
bereich des Winkelhebels (52; 352; 552) angelenkt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Öffnung (533g) an ihrer Hinterseite einen
elastischen Puffer (577) für den nach unten gerichteten
Schenkel (555) des Winkelhebels (552) aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Lenker (353) an einem auf einem
Querträger (370) des Rahmens (321) nach hinten oben
gerichtet sitzenden Sockel (374) angelenkt ist, dessen
Richtung (c-a) nach hinten oben mit der Längsachse
(a-b) des Lenkers (353) bei zumindest nahezu zusammen
gedrücktem Stoßdämpfer (350) fluchtet.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß sich der Querträger (370) zwischen zwei Längsträgern
(325) des Rahmens (321) erstreckt und rückseitig des
Sockels (374) an den Längsträgern (325) durch schräg
verlaufende Streben (375) abgestützt ist.
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