DE4202426A1 - Vorderradaufhaengung fuer motorraeder - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorderradaufhängung für Motorräder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die DE-OS 37 08 579 zeigt eine solche Vorderradaufhän­ gung. Die obere Gabelbrücke der Teleskopgabel ist über eine Kardangelenkverbindung mit der Steuerwelle verbun­ den, an der wiederum die Lenkstangen des Motorrads befe­ stigt sind. Die Steuerwelle vermittelt der Teleskopgabel den über die Stangen eingeleiteten Lenkeinschlag. Sie ist zu diesem Zweck drehbar im Fahrzeugrahmen gelagert. Die Unterbringung eines Kardangelenks im Bereich des Steuerkopfes dürfte aufgrund der dort herrschenden Platz­ verhältnisse nicht immer einfach sein.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die gelenkige Verbin­ dung zwischen oberer Gabelbrücke und der Steuerwelle in einer anderen, dem Konstrukteur mehr Freiraum bietenden Weise auszugestalten.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausge­ staltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteran­ sprüchen.

Die kugelgelenkige Anbindung der Gabelbrücke an der Steuerwelle ist in der Ausgestaltung und Konstruktion re­ lativ einfach. Der Platzbedarf hält sich in Grenzen und die Kosten eines solchen Gelenks sind in der Regel ver­ hältnismäßig gering.

In einer zweckmäßigen Ausführung weist die Steuerwelle einen Lagerring mit einer kugelartigen Außenfläche auf. Der Lagerring sitzt unter Bildung des Kugelgelenks in einer Kugelschale der Gabelbrücke. Auf diese Weise ist eine sehr kompakte Bauweise gegeben.

Die nach der Erfindung notwendige formschlüssige Verbin­ dung zwischen der Steuerwelle und der oberen Gabelbrücke erfolgt in einer vorteilhaften Ausführungsform über einen Zapfen, der in eine Längsnut eingreift. Dabei kann der Zapfen der Steuerwelle zugeordnet sein und die Längsnut der oberen Gabelbrücke. Es ist aber auch die umgekehrte Anordnung möglich.

In einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform weist die Steuerwelle einen Zahnkranz auf, der in ein Keilprofil der Gabelbrücke eingreift. Die Zähne des Zahnkranzes sind dabei sowohl an ihren Zahnrücken als auch an ihren Zahn­ flanken ballig ausgeführt. Auf diese Weise kann sich der Zahnkranz und damit die Steuerwelle innerhalb bestimmter Winkelgrade im Keilprofil nach Art eines Kugelgelenkes nach allen Seiten verschwenken. Auf diese Weise ist eine doch kompaktere und vor allem robuste Bauweise der Lage­ rung gegeben.

Bei dieser Ausführung muß die Steuerwelle innerhalb des Keilprofiles axial fixiert sein. In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind hierfür oberhalb und unterhalb des Zahnkranzes in dem Keilprofil elastische Anschläge vorge­ sehen. Die elastischen Anschläge erfüllen damit einmal die soeben erwähnte Funktion der axialen Fixierung, las­ sen andererseits aber die Winkelbewegungen der oberen Ga­ belbrücke gegen die Elastizitäten der Anschläge zu.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung erge­ ben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zweier Aus­ führungsbeispiele anhand der dazugehörigen Zeichnung. Es zeigen

Fig. 1 in schematischer Darstellung den vorderen Ab­ schnitt eines Motorrads,

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab ein erstes Ausführungs­ beispiel der Lagerung der Teleskopgabel an der Stelle, die in Fig. 1 mit dem Kreisausschnitt A angedeutet ist,

Fig. 3 eine Unteransicht nach dem Pfeil III der Fig. 2,

Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel der Lagerung im Bereich des Kreises A, ebenfalls in vergrößer­ tem Maßstab und

Fig. 5 eine Schnittansicht entsprechend dem Schnitt V-V und eine im nochmals vergrößerten Maßstab dargestellte Einzelheit.

Das Motorrad nach Fig. 1, bei dem wie erwähnt nur der vordere Abschnitt stilisiert dargestellt ist, weist eine Vorderradführung auf mit einer Teleskopgabel 1. Sie ist gebildet aus zwei sich beidseitig eines Vorderrades 2 er­ streckenden unteren Teleskoprohren 3, die an ihren oberen Abschnitten mit einer unteren Gabelbrücke 4 zusammenge­ halten sind. Aufgrund der Darstellungsart in Fig. 1 ist lediglich eines dieser beiden Teleskoprohre 3 erkennbar. Die unteren Abschnitte der Teleskoprohre 3 nehmen die Achse des Vorderrades 2 auf.

In den unteren Teleskoprohren 3 sind obere Teleskoprohre 5 verschiebbar geführt, die wiederum an ihrem oberen Ab­ schnitt über eine obere Gabelbrücke 6 miteinander verbun­ den sind. Ein Längslenker 7 verbindet die untere Gabel­ brücke 4 mit einem Rahmenabschnitt 8 des Motorradrahmens. Dabei ist der Längslenker 7 am Motorradrahmen in einer vertikalen Ebene schwenkbar gelagert, wie dies mit dem Doppelpfeil 9 dargestellt ist. Das andere Ende des Längs­ lenkers 7 ist mit der unteren Gabelbrücke 4 über ein Ku­ gelgelenk 10 verbunden.

Der Vollständigkeit halber erwähnt, aber nicht weiter dargestellt, kann zwischen dem Längslenker 7 und dem Rah­ menabschnitt 8 eine Federdämpfereinheit vorgesehen sein, die die Schwingbewegungen der Vorderradaufhängung abfe­ dert bzw. dämpft.

Über Lenkstange 11, wegen der Darstellungsart nach Fig. 1 wiederum nur eine dieser Lenkstangen 11 erkennbar, kann ein Motorradfahrer das Vorderrad 2 zum Lenken einschla­ gen. Die mechanische Verbindung zwischen der Teleskopga­ bel 1 und den Lenkstangen 11 gibt die Fig. 2 wieder, die eine vergrößerte Ansicht des Ausschnittes A nach Fig. 1 ist.

Die Fig. 2 ist als Schnittdarstellung wiedergegeben mit zwei unterschiedlichen Schnittebenen. Eine Mittelachse 14, die auch die Lenkachse des Vorderrades ist, bildet den Übergang zwischen den beiden Schnittebenen. Es ist eine Steuerwelle 12 erkennbar, die als Hohlwelle ausge­ führt ist. Die Steuerwelle 12 ist über ein Wälzlager 13 in einem rahmenfesten Lenkkopf 8a drehbar gehalten. Die Drehachse bildet die Mittelachse 14. An ihrem oberen Ende weist die Lenkwelle 12 einen Aufnahmeabschnitt 12a aus, in den die in Fig. 2 nicht dargestellten Lenkstangen 11 eingespannt sind. Die Lenkstangen 11 werden über einen Klemmbacken 15 durch Schrauben auf der Steuerwelle 12 festgeklemmt. Desweiteren verlängert sich die Steuerwelle 12 im Bereich ihres Aufnahmeabschnitts 12a zu einem ra­ dialen Ausleger 12b, an dem ein Befestigungsauge 12c für weitere Bauteile des Motorrads vorgesehen ist. Unterhalb seines Aufnahmeabschnitts 12a ist auf die Steuerwelle ein Lagerring 16 verdrehfest aufgezogen. Der Lagerring 16 weist eine kugelartige Außenfläche auf. Mit dieser Außen­ fläche lagert er in einem einer Kugelschale nachgebilde­ ten Lagersitz 6a der oberen Gabelbrücke 6. Es ist damit eine kugelgelenkartige Verbindung zwischen der oberen Ga­ belbrücke 6 und der Steuerwelle 12 hergestellt.

Desweiteren weist der Ausleger 12b der Steuerwelle 12 einen radial einwärts zeigenden Zapfen 12d auf, der in eine nach unten verlaufende Nut 6b der Gabelbrücke 6 ein­ greift.

In Fig. 3 ist dieser Eingriff des Zapfens 12d noch einmal deutlich dargestellt. Aus dieser Figur ist klar erkenn­ bar, daß der Zapfen 12d in seinem Durchmesser genau der Breite der Längsnut 6b entspricht. Dadurch wird bei einem Verdrehen der Steuerwelle 12 über die Lenkstangen 11 spielfrei die Gabel mitbewegt.

Federt das Vorderrad 2 nach Fig. 1 ein, so vollzieht die Teleskopgabel aufgrund der Anlenkung über den Längslenker 7 eine Schwenkbewegung nach vorne und zurück, wie dies mit dem Doppelpfeil 17 angedeutet sein soll. Durch ihre kugelgelenkartige Anbindung an der Steuerwelle 12 nach Fig. 2 kann die Teleskopgabel diese Schwenkbewegungen 17 mitmachen, ohne sie auf die Lenkstangen 11 zu übertragen.

Die Lenkstangen 11 sind demnach von den Schwenkbewegungen der Teleskopgabel 1 beim Einfedern entkoppelt.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4, bei der nur die rechts von der Mittelachse 14 liegende Seite dargestellt ist, was zum Verständnis der Erfindung ausreicht, sieht wiederum eine Steuerwelle 12′ vor, die in der zuvor be­ schriebenen Weise im Lenkkopf 8a über ein Wälzlager 13 drehbar gelagert ist. Darüber hinaus weist die Steuer­ welle 12′ oberhalb ihrer drehbaren Lagerung im Lenkkopf 8a einen Zahnkranz 12′a auf mit kugelförmig gebogenen Zahnrücken. Der Zahnkranz greift (Fig. 5) in ein Keilpro­ fil 18 ein, das in der oberen Gabelbrücke 6′ ein­ gearbeitet ist. Dabei erstrecken sich die Keilnuten in axialer Richtung - also parallel zur Mittelachse 14 - und über den ganzen Innenumfang. Nach der vergrößerten Einzelheit nach Fig. 5 läßt sich außerdem entnehmen, daß nicht nur die Zahnrücken kugelförmig oder ballig aus­ gebildet sind, sondern auch die Zahnflanken 19 und 20. Schließlich sind nach Fig. 4 obere und untere elastische Anschläge 21, 22 erkennbar, die die Steuerwelle 14′ bzw. deren Zahnkranz 12′a axial fixieren.

Bei einer Einfederbewegung des Vorderrades 2 und der da­ mit verbundenen Schwenkbewegung der Teleskopgabel läßt sich die Gabelbrücke 6′ wiederum nach Art eines Kugelge­ lenkes um die Steuerwelle 12′ verschwenken. Dabei federn die Anschläge 21, 22 die Schwenkbewegungen der Teleskop­ gabel ab und dämpfen sie. Durch den Eingriff der Zähne in die Keilnuten andererseits wird eine über die Steuerwelle eingeleitete Lenkbewegung unmittelbar und spiel frei auf die Teleskopgabel übertragen.

Claims (5)

1. Vorderradaufhängung für Motorräder mit einer Teleskopgabel und einer die unteren Teleskoprohre verbindenden unteren Gabelbrücke, zwischen der und dem Motorradrahmen ein Längslenker vorgesehen ist, und mit einer die oberen Teleskoprohre verbindenden oberen Gabelbrücke, die gelenkig mit einer im Motorradrahmen drehbar gehaltenen, zu den Lenkstan­ gen des Motorrades führenden Steuerwelle verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die gelenkige Verbindung als eine kugelgelenkige Verbindung ausgelegt und daß zwischen der Steuerwelle (12, 12′) und der oberen Gabelbrücke (6, 6′) eine formschlüssige Verbindung vorgesehen ist.

2. Vorderradaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Steuerwelle (12) ein Lagerring (16) mit einer kugelartigen Außenflä­ che befestigt und der Lagerring (16) in einem als Kugelschale ausgebildeten Lagersitz (6a) der oberen Gabelbrücke (6) bewegbar gehalten ist und daß die obere Gabelbrücke (6) eine Ausnehmung aufweist, in die ein an der Steuerwelle (12) befestigter Zapfen (12d) eingreift.

3. Vorderradaufhängung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung als eine nach unten verlaufende Nut (6b) ausgeführt ist.

4. Vorderradaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerwelle (12′) einen Zahnkranz (12′a) mit außenliegenden, an ihren Stirnseiten einer Kugelfläche nachgebildeten Zähnen aufweist, die in Keilnuten eines mit der oberen Ga­ belbrücke (6′) verbundenen Keilprofils (18) eingrei­ fen.

5. Vorderradaufhängung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilnuten des Keil­ profils (18) obere und untere, elastische Anschläge (21, 22) für die Zähne des Zahnkranzes (12′a) auf­ weisen.