DE3140208A1

DE3140208A1 - Vorderrad-aufhaengungssystem fuer motorraeder

Info

Publication number: DE3140208A1
Application number: DE19813140208
Authority: DE
Inventors: Tokio Tokyo Isono; Kazuhiko Kamifukuoka Saitama Tsunoda
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1980-10-09
Filing date: 1981-10-09
Publication date: 1982-04-29
Also published as: GB2087326B; CA1176991A; FR2491859A1; IT1171578B; GB2087326A; AU534777B2; IT8149460A0; US4531755A; FR2491859B1; JPS5766082A; AU7615481A

Description

Patentanwälte

Dip'l.-ITng. RzWiTiCKKPANTiJ Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr. Ing. H. Liska

D/80

HONDA GIKEN KOGYO KABUSHIKI KAISHA 27-8,Jingumae 6-chome_s Shibuya-ku_a Tokyo,
Japan

8000 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 3921/22

Honda-238R-DT

Vorderrad-Aufhängungssystem für Motorräder

3Η020-8

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Vorderrad-Aufhängungssystem für Motorräder, insbesondere auf ein Vorderrad-Auf hängungssystem für Motorräder des Typs, bei dem ein Gelenkgestänge verwendet wird.
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In einem Vorderrad-Aufhängungssystem für Motorräder ist es üblich, teleskopgefederte Vordergabeln zum Aufhängen des Vorderrades zu verwenden, die Gabelrohre und verschiebbare untere Gehäusezylinder haben, welche jeweils gemeinsam hydraulische Stoßdämpfer bilden. Ein andere Typ von Aufhängungsystem, bei dem ein Gelenkgestänge verwendet wird, ist ebenfalls bekannt, beispielsweise aus US PS 4 212 481 (15. 7. 1980).

Dieses Gelenkgestänge-Aufhängungssystem enthält eine obere Gabel, die von einem Aufbaurahmen getragen wird, eine untere Gabel, die ein Vorderrad hält, und einen Stoßdämpfer, dessen eines Ende mit dem jeweils einen Ende der Gabeln und dessen anderes Ende wirksam mit jeweils anderen Enden der beiden· Gabeln über Verbindungsglieder verbunden ist. Das Aufhängungssystem dieses Typs ist insofern vorteilhaft, als die Betriebsfähigkeit des Vorderrades beim Verfolgen von Unregelmäßigkeiten der Straßenoberfläche verbessert werden kann, da ein größerer Bewegungshub mit dem Vorderrad erzielt werden kann, als dies in einem Aufhängungssystem des Teleskop-Typs der Fall ist. Außerdem können die Größe und das Gewicht des Stoßdämpfers reduziert werden, da der Betrag der Ausdehnung des Stoßdämpfers in einem umgekehrten Verhältnis zu dem größeren Bewegungshub kleiner gehalten werden kann. Das Aufhängungssystem des Gelenkgestänge-Typs verlangt indessen eine große Anzahl von paarweise auftretenden Gliedern zusätzlich zu der oberen Gabel und der unteren Gabel und ferner, da der Stoßdämpfer nicht gekapselt ist oder in das Aufhängungssystem eingebaut ist, an seinen sich gegenüberliegenden Enden Montagemittel. Dementsprechend ist das bekannte Aufhängungssystem des Gelenkgestänge-Typs unvorteilhaft, da ein größeres Gesamtgewicht»im Vergleich mit

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" herkömmlichen Aufhängungssytemen des Teleskop-Typs Zustandekommen dürfte.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Vorderrad-Aufhängungssystem des Gelenkgestänge-Typs für Motorräder zu schaffen, das mit Gabel elementen aufgebaut ist, die leicht hergestellt werden können, eine große Festigkeit und'Steifigkeit besitzen und ein geringes Gewicht aufweisen. Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Vorderrad-Aufhängungssystem für Motorräder zu schaffen, dessen Gabele!emente im Gewicht reduziert sind, so daß das Trägheitsmoment um eine Achse der Drehbewegung einer Lenkstange reduziert werden kann und demzufolge eine leichte Handhabung der Lenkstange erzielbar ist. Desweiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde., ein Vorderrad-Aufhängungssystem des Gelenkgestänge-Typs für Motorräder zu schaffen, mit dem die Anzahl der Konstruktionselemente reduziert werden kann, die Herstellungskosten gesenkt werden können und Verbesserungen beim Zusammenbau der Konstruktionselemente des Aufhängungssystems mit dem Aufbaurahmen des Motorrades erreichbar sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die vorliegende Erfindung ein Vorderrad-Aufhängungssystem für Motorräder vor, das vom Gelenkgestänge-Typ ist, welches eine obere Gabel, die von einem Körper des Motorrades getragen wird, eine untere Gabel, die das Vorderrad trägt, und einen Stoßdämpfer, der mit einem Ende mit einer der beiden Gabeln und mit dem anderen Ende mit der anderen der beiden Gabeln über Verbindungsglieder wirksam verbunden ist, enthält,, jird daß Komponenten von zumindest einer, der oberen Gabel oder der unteren Gabel, als hohle Körper ausgebildet sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer, Ausführungsbeispiele für die Erfindung betreffender Figuren im einzelnen erläutert.

Fig. 1 zeigt eine allgemeine Seitenansicht eines Ausfüh-

rungsbeispiels für ein Motorrad, das ein Vorderrad-Aufhängungssystem des Gelenkgestänge-Typs hat, auf das die vorliegende Erfindung anwendbar ist. 5

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Vorderrad-Auf hängungssystems gemäß Fig. 1.

Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ausführungs beispiels für eine obere Gabel, die einen Teil eines Vorderrad-Aushängungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.

Fig. 4, Fig. 5, Fig. 6 u. Fig. 7 zeigen jeweils einen Schnitt durch verschiedene Elemente, die im Zusammen hang mit der oberen Gabel gemäß dem in Fig. 3 gezeig ten Ausführungsbeispiel verwendbar sind.

Fig. 8 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Seitenele- - mentes, das ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine obere Gabel darstellt.

Fi. 9, Fig. 10, Fig. Π u. Fig. 12 zeigen jeweils eine Schnittansicht verschiedener Seitenelemente für die obere Gabel, wie sie in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 verwendbar sind.

Fig. 13 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Seitenelementes, das ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine obere Gabel darstellt.

Fig. 14 u. Fig. 15 zeigen jeweils eine Schnittansicht von Seitenelementen für die obere Gabel, wie sie in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 13 verwendbar sind. 35

Wie bereits erläutert, zeigt Fig. 1 ein Motorrad 1, das ein

Vorderrad-Aufhängungssystem des Gelenkgestänge-Typs enthält, auf das die vorliegende Erfindung anwendbar ist. Das Aufhängungssytem enthält eine obere Gabel 4, die zum Zwecke einer Drehbewegung im Uhrzeigersinne oder entgegengesetzt dem Uhrzeigersinne von einem Aufbaurahmen 2 des Motorrades 1 mittels einer oberen Brücke 5 und einer unteren Brücke 6, welche beide drehbar auf einem Lenksäulenrohr 3, welches an einem vorderen Ende des Aufbaurahmens 2 angeordnet ist, gehalten wird. Auf einer unteren Gabel 8 wird mittels einer Hauptachse 9, welche an einem vorderen Ende der unteren Gabel 8 angebracht ist., ein Vorderrad 7 gehalten. Die obere Gabel 4 und die untere Gabel 8 sind miteinander durch zwei vordere und hintere Arme 10 bzw. 11 derart verbunden, daß sie ein vierseitiges Gelenkgestänge 12 bilden, das demzufoige die obere Gabel 4 als ein feststehendes Glied und die untere Gabel 8 sowie die Arme 10 u. 11 als bewegliche Glieder enthält. Wie in Fig. 2 gezeigt, enthalten die obere Gabel 4 und die untere Gabel 8 jeweils Paar von linken und rechten Seitenelementen 4a, 4b bzw. 8a, 8b. Ein Satz von zwei Armen 10 u. 11 ist jeweils zwischen einem Satz der linken Seitenelemente 4a u. 8a und zwischen einem weiteren Satz der rechten Seitenelementen 4b u. 8b angeordnet. Demzufolge enthält das Aufhängungssystem ein Paar von derartigen vierseitigen Gelenkgestängen 12, wobei jeweils eins auf der linken und eins auf der rechten Seite des Vorderrades 7 angeordnet sind. Beide vierseitigen Gelenkgestänge 12 haben die gleiche Konfiguration und werden in gleicher Weise deformiert.

An dem oberen Teil der oberen Gabel 4 un^r! vor einer Lenkstange 14 ist ein Stoßdämpfer 13 zum Zwecke der Dämpfung von Aufwärts- und Abwärtsbewegungen des Vorderrades 7 angeordnet. Der Stoßdämpfer 13 ist an seinem oberen Ende zum Zwecke einer Hin- und Herbewegung in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung. auf und schwenkbar um einen Bolzen 15 auf dem linken und dem rechten Seitenelement 4a bzw. 4b der oberen Gabel 4 montiert. Mit einem unteren Ende des Stoßdämpfers

13 sind erste Schwingarme 16 an deren freien Enden verbunden. Die Lagerenden der Schwingarme 16 sind mit den Lagerenden von zweiten Schwingarmen 18 über Drehzapfen 17 verbunden, die sich quer durch die obere Gabel 4 erstrecken. Die hinteren Enden der zweiten Schwingarme 18 sind über Zugstäbe 19 mit Endbereichen 10c der Arme 10 verbunden, welche sich nach oben über ihre Drehpunkte erstrecken, die durch Lagerbolzen 10a gebildet sind, auf welchen die Arme 10 schwenkbar gelagert sind.

Die Arbeitsweise des Aufhängungssystems vom Gelenkgestänge-Typ wird nun anhand von Fig. 1 beschrieben. Wenn das Vorderrad 7 infolge eine Unebenheit der Straßenoberfläche nach oben bewegt wird, wird jedes der vierseitigen Gelenkgestange 12 derart deformiert, daß die untere Gabel 8 um einen momentanen Mittelpunkt, der ein Schnittpunkt A von Verlängerungslinien der Längsachsen der beiden Arme 10, 11 ist, welche so geneigt sind, daß sie nach hinten und nach unten zusammenlaufen, gedreht wird und daß die Hauptachse 9 des Vorderrades 7 im wesentlichen längs einer geraden Linie C-C angehoben wird, welche im wesentlichen parallel zu einer Achse B-B verläuft, um die die Lenkstange zum Lenken gedreht wird, angehoben wird. Aufgrund der Deformation des vierseitigen Gelenkgestänges 12 wird eine Zugkraft auf den Zugstab 19 ausgeübt, so daß sowohl die ersten Schwingarme 16 als auch die zweiten Schwingarme 18 in einer Richtung im Uhrzeigersinne, wie in Fig. 1 gezeigt, ausgeschwenkt werden. Demzufolge wird der Stoßdämpfer 13 zusammengedrückt, um eine Dämpfungsreaktionskraft gegen die Aufwärtsbewegung des Vorderrades 7 zu erzeugen.

Fig. 3 zeigt als ein Ausführungsbeispiel eine obere Gabel 20, die zum Zwecke einer Drehbewegung in Rechtsrichtung oder Linksrichtung auf dem Aufbaurahmen eines Motorrades durch eine Betätigung seiner Lenkstange montiert ist. Die obere Gabel 20 enthält ein Paar von Seitenelementen 21 der gleichen Konfiguration, die miteinander mittels einer obe-

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ren Brücke 22 und einer unteren Brücke 23 verbunden sind. An dem unteren Ende und an dem unteren hinteren Bereich jedes der Seitenelemente 21 sind für eine drehbare Befestigung der zuvor erwähnten zwei vorderen und hinteren Arme untere und obere Lagergabeln 24 u. 25 durch Löten o. ä. befestigt. Demzufolge sind sowohl die obere Brücke 22 als auch die untere Brücke 23 in die obere Gabel 20 integriert, wobei eine Verminderung der Anzahl von Komponenten und von Vorgängen beim Zusammenbau der oberen Gabel mit der Lenksäu-Ie des Aufbaurahmens erreicht wird. Jedes Seitenelement 21 ist als Hohlkörper hergestellt und wird durch Zusammensetzen eines Paares von symmetrisch ausgebildeten gepreßten Blechen 2Ia₅ die durch Pressen eines Stahlblechmaterials erzeugt werden, als eine Einheit durch Löten oder dergl . , wie in Fig. 4 gezeigt, hergestellt. Das Profil des Querschnitts des gepreßten Bleches ist jedoch nicht auf das in Fig. 4 gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt und kann ebenso ein gepreßtes Blech 21b oder 2Ic₃ wie in Fig. 5 bzw. Fig. 6 gezeigt, sein. Andererseits kann ein Seitenelement 21 auch aus einem profi1 gepreßten Blech 21d und einem flachen Blech 21e, welche Bleche zu einer Einheit zusammengefügt werden, hergestellt werden.

Es ist ersichtlich, daß die Herstellung eines Seitenelementes 21 durch Zusammenfügen einer Vielzahl von Blechteilen zu einer Einheit in einer Weise, wie sie zuvor beschrieben wurde, eine Erleichterung der Herstellung, eine Verringerung der Herstellungskosten sowie Verbesserungen der Festigkeit und der Steifigkeit usw. für die obere Gabel 20, die die Seitenelemente 21 als Komponenten enthält, möglich macht. Ferner wird, nachdem die Seitenelemente 21 hohl sind, das Gewicht der oberen Gabel 20 reduziert, und demzufolge wird das Trägheitsmoment der Lenkstange um ihre Drehachse in Übereinstimmung mit einer derartigen Gewichtsreduzierung verringert. Dementsprechend wird eine Verbesserung der Handhabung der Lenkstange für Drehbewegungen erzielt. Eine solche Wirkung ist dann bemerkenswert, wenn die obere

Gabel für ein Renn-Motorrad verwendet wird.

Fig. 8 zeigt ein Seitenelement 31 zur Verwendung im Zusammenhang mit einem anderen Ausführungsbeispiel für eine obere Gabel. In diesem Ausführungsbeispiel enthält das Seitenelement 31 ein vorderes äußeres Rahmenelement 32_S ein hinte res äußeres Rahmenelement 33, welche Rahmenelemente zusammenwirkend eine äußere Rahmenkonstruktion definieren, und einen flachen Blechsteg 34, "der zwischen den äußeren Rahmen elementen 32 u. 33 angeordnet Jund durch Verlöten oder dergl. mit diesen verbunden ist. Die äußeren Rahmenelemente 32 u. 33 sind als Hohlkörper hergestellt und können irgendeine der Querschnittsformen haften, wie sie in Fig. 9 - Fig. 12 gezeigt sind. Ins einzelne gehend ist auszuführen, daß die äußeren Rahmenelemente 32a, 33a u. 32d, 33d gemäß Fig. 9 bzw. Fig. 12 jeweils so gezeigt sind, daß sie einen quadratischen Querschnitt haben. Die äußeren Rahmenelemente 32b, 33b gemäß Fig. 10 sind elliptisch, die äußeren Rahmenelemente 32c, 33c gemäß Fig. Tl sind kreisrund im Querschnitt. Die Seitenelemente gemäß Fig. 11 enthalten zwei flache Blechstege 34, die mit den äußeren Flächen sowohl des äußeren Rahmenelementes 32c als auch des äußeren Rahmenelementes 33c in einem Abstand voneinander verbunden sind. Das Seitenelement 31 gemäß Fig. 12 enthält außerdem zwei flache Blechstege 34, die indessen einer auf dem anderen mit den sich gegenüberstehenden Ecken beider äußerer Rahmenelemente 32d u. 33d verbunden sind.

Fig. 13 zeigt ein Seitenelement 41 zur Verwendung in einem weiteren Ausführungsbeispiel für eine obere Gabel. In diesem Ausführungsbeispiel enthält das Seitenelement 41 vordere und hintere äußere Rahmenelemente 32 bzw. 33 gemäß Fig. 8 und eine Vielzahl von Verbindungselementen 44_S die zwischen den beiden äußeren Rahmenelementen, hier mit 42 u. 43 bezeichnet, angeordnet sind, um diese miteinander in einer Gitterwerkstruktur miteinander zu verbinden. Die äußeren Rahrnenel emente 42, 43 können als Hohlkörper ausgebildet

sein oder ansonsten massiv sein. Fig. 14 u. Fig. 15 zeigen Schnittansichten der Verbindungselemente 44, die unterschiedliche Querschnittsformen haben. Beide der Verbindungs elemente 44a, 44b sind aus Hohlkörpern gebildet. Das Verbin dung seiement 44 a gemäß Fig. 14 ist im Schnitt elliptisch, während das Verbindungselement 44b gemäß Fig. 15 einen rechteckigen Querschnitt hat. Die Querschnitte beider Verbindungselemente 44a, 44b haben ein größeres Verhältnis der Hauptachsen- zur Nebenachsenausdehnung als solche der vorher erläuterten Ausführungsbeispiele.

Wenn die Verbindungselemente 44a oder 44b mit den äußeren Rahmenelementen 42 u. 43 und mit den Hauptachsen ihrer Quer schnitte zusammenfallend mit der Richtung des Körpers des Motorrades ausgerichtet verbunden werden, kann das Trägheitsmoment der oberen Gabel dadurch reduziert werden. Eben so kann das Trägheitsmoment, wenn die äußeren Rahmenelemente 42, 43 selbst jeweils aus einem Rohr geformt werden, das eine Querschnittsform, wie in Fig. 14 oder Fig. 15 gezeigt, hat, weiter reduziert werden. Ferner kann ebenfalls die Abmessung der Breite der oberen Gabel reduziert werden.

Obgleich die Erfindung als auf eine obere Gabel eines Motor rades anzuwenden beschrieben wurde, kann sie auch in ähnlieher Weise auf eine untere Gabel angewendet werden, um deren Komponenten als Hohlkörper in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung auszubilden.

Aus der gegebenen Beschreibung wird deutlich, daß die vorliegende Erfindung die Möglichkeit biete*·, eine obere Gabel und eine untere Gabel, die neben weiteren Elementen ein Gelenkgestänge zur Verwendung in einem Vorderrad-Aufhängungssystem für Motorräder unter Verringerung der Anzahl der Komponenten, der Vereinfachung der Zusammenbau-Arbeitsgänge als auch der Reduktion des Gewichtes des Motorrades und als Ergebnis daraus eine Verringerung des Trägheitsmomentes bilden, zu realisieren sind. Ferner ist eine bemer-

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kenswe^rrte Reduktion der Herstellungskosten für das Motorrad erreichbar. Demzufolge trägt die vorliegende Erfindung in hohem Maße dazu bei, einen praktischen Fortschritt in.der Konstruktion eines Vorderrad-Aufhängungssystems für Motorräder zu erreichen.

Claims

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Patentansprüche:

ί λ .J Vorderrad-Aufhängungssytem für Motorräder des Gelenkge-5~stänge-Typs, dadurch gekennzeichnet, daß eine obere Gabel (4) vorgesehen ist, die an einem Aufbaurahmen (2) des Motorrades (1) angebracht ist, daß eine untere Gabel (8) vorgesehen ist, die das Vorderrad (7) trägt, daß ein Stoßdämpfer (13) vorgesehen ist, dessen eines Ende wirksam mit einer der Gabeln, nämlich der oberen Gabel (4) oder der unteren Gabel (8), und dessen anderes Ende wirksam mit der jeweils anderen der Gabeln (4 oder 8)- über Verbindungsglieder verbunden ist, und daß die Komponenten der oberen Gabel (4) und/oder der unteren Gabel (8) als Hohlkörper ausgebildet sind.
2. Vorderrad-Aufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch

g e k e η η ζ e i c h η e t , daß die obere Gabel (4) als Hohlkörper ausgebildete Komponenten enthält, die integral mit einem Brückenelement der oberen Gabel (4) verbunden sind.
3. Vorderrad-Aufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chnet , daß jede der hohlen Gabel-Kom· ponenten ein Paar symmetrisch geformter Halbelemente enthält, die durch Pressen von Stahlblechmaterial hergestellt sind.
4. Vorderrad-Aufhängungssystem nach Anspruch I₃ dadurch

gekennzei chnet, daß die hcalen Gabel-Komponenten jeweils ein Haibfertig-Element enthalten, das durch Pressen von Stahlblechmaterial hergestellt ist, und daß die hohlen Gabel-Komponenten ein flaches Blechelement (2Ie) enthalten.
5. Vorderrad-Aufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chnet , daß jede hohle Gabel-Komponen-

te ein Paar von hohlen äußeren Rahmenelementen (32, 33) und zumindest einen flachen Blechsteg (34) zum Verbinden des Paares von äußeren Rahmenelementen (32, 33) miteinander hat
6. Vorderrad-Aufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der hohlen Gabel-Komponenten ein Paar von äußeren hohlen Rahmenelementen (42, 43) und eine Vielzahl von hohlen Verbindungselementen (44) zum Verbinden des Paares von äußeren Rahmenelementen (42, 43) miteinander hat.
7. Vorderrad-Aufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chnet , daß jede der hohlen Gabel-Komponenten ein Paar von massiven Rahmenelementen und eine Vielzahl von hohlen Verbindungselementen (44) zum Verbinden des Paares von äußeren Rahmenelementen hat.