DE4224120C2 - Einstückiger Multifunktionsrahmen für Motorräder und Motorroller aus faserverstärktem Kunststoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Rahmen für Motorräder und Motorroller mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Rahmen für Motorräder werden üblicherweise als Rohrgitterkonstruktion oder durch Ver­ schweißen von Pressteilen bzw. in Kombinationen mit Rohr- und Profilträgern hergestellt. Tank und Sitzbank werden in der Regel anmontiert, ebenso ggf. die Verkleidungselemente. Aus­ gangsmaterial ist üblicherweise Stahlblech, bei höherwertigen Sportmaschinen auch Alumini­ umlegierungen und weitere, hochfeste und leichte Materialien bis zu Titanlegierungen für Rennsportmaschinen.

Die Verwendung von Kunststoffen für Motorradrahmen wird in der gattungsbildenden DE-PS 711 579 aufgezeigt, dort unter Verwendung von zwei schalenförmigen Seitenteilen aus ge­ tränktem und gepresstem Kunstharz, welche einen gesonderten Brennstoffbehälter umschlie­ ßen. An diesem bekannten Rahmen ist eine Schwinge gelagert, die als ebenfalls aus zwei schalenförmigen Seitenteilen aus Kunststoff aufgebauter Radkasten ausgebildet ist. Den Ein­ satz von faserverstärktem Kunststoff gibt auch die EP 0 444 975 A1 für den Rahmen elektrisch betriebener Motorroller an: Ein kastenförmiger Längsträger nimmt die Batterien auf und dient weiterhin als Sitzbankunterbau. Das Prinzip des einstückigen Rahmens ist aus der DE-AS 11 26 266 bekannt; dort wird ein im Druckgussverfahren herzustellendes Leichtmetall- Fahrgestell beschrieben, welches einen Tankraum umfasst.

Der bisherige Stand der Technik erfüllt nicht die Forderung nach hochsteifen Motorradrahmen, die bezüglich Gewicht und Montageaufwand minimiert sind und die sich durch Multifunktiona­ lität auszeichnen.

Ziel der Erfindung ist es, einen gattungsgemäßen Rahmen für Motorräder und Motorroller aus faserverstärktem Kunststoff anzugeben, welcher mit geringem Fertigungsaufwand herstellbar, leicht und zugleich sehr steif sein soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Der erfindungsgemäße Rahmen für Motorräder und Motorroller ist somit als einstückiges, tra­ gendes Teil aus faserverstärktem Kunststoff ausgebildet, wobei der oder die Tankräume, das Luftfiltergehäuse und der Sitzunterbau integrierte Bestandteile des Rahmens sind.

Die einstückige Ausführung aus faserverstärkten Kunststoffen ermöglicht neben der treibstoff­ sparenden Leichtbauweise weitere vorteilhafte Ausgestaltungen:

Die Aufteilung des verfügbaren Raumes kann entsprechend den variablen Formgebungsmög­ lichkeiten bei Einsatz von CFK erfolgen: So kann der Tankraum z. B. stufig oder asymmetrisch ausgeführt werden. Auch kann die Aufteilung des Tanks in z. B. zwei oder mehrere Einzeltanks zwecks besserer Raumausnutzung oder der Schwerpunktbeeinflussung vorgesehen werden. Da die Kunstharze, in die die Kohlefasern eingebettet sind, nicht bezinresistent sind, bedürfen die Tankräume jedoch einer zusätzlichen bezinresistenten Auskleidung. Verbleiben nach An­ ordnung der Antriebs- und Hilfselemente noch Hohlräume ausreichender Größe, die nicht für technische Funktionen benötigt werden, dann können diese als Stauräume für das Bordwerk­ zeug, für den Verbandskasten oder für Kleinutensilien ausgebildet werden.

Diese insgesamt leichte und hoch stabile Kombination von Rahmen, Tank, Luftfiltergehäuse und Sitzbankunterbau kann ergänzt werden durch den Radkasten für das Hinterrad, den In­ strumententräger und Verkleidungsteile. Die Aufhängung des Antriebsaggregats, der Schwin­ gen mit dem Feder-/Dämpfungssystem sowie des Lenkkopfes und weiterer Elemente wird durch eingegossene Buchsen, Hülsen oder Zapfen ermöglicht.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 den einstückigen Multifunktionsrahmen in Seitenansicht,

Fig. 2a den Instrumententräger,

Fig. 2b die Windschutzscheibe,

Fig. 3 ein Verkleidungsteil,

Fig. 4 den einstückigen Multifunktionsrahmen mit Aufhängungs- und Befestigungs­ buchsen und

Fig. 5 die Hinterradschwinge mit einem Radkasten.

Fig. 1 zeigt den Rahmen 1, der zusammen mit dem integrierten Tankraum 2, dem Sitzbank­ unterbau 3, dem integrierten Radkasten 5 für das Hinterrad, dem Luftfiltergehäuse 7, dem In­ strumententräger 8, der Haltevorrichtung 14 für das Nummernschild, der Rücklicht- und Blink­ lichthalterung 15 und der Batteriehalterung 16 einen einstückigen Multifunktionsrahmen 4 bildet, die Sitzbank 6, die einsteckbare Windschutzscheibe 11 sowie die Aufhängungs- und Befestigungsbuchsen 19.

Die flexiblen Möglichkeiten der Raumausnutzung gestatten es, das Luftfiltergehäuse 7 beson­ ders groß zu dimensionieren. Dadurch ist die Beruhigung der Ansaugluft von Turbulenzen so­ wie die Reinigung bei geringen Ansaugverlusten möglich. Das Luftfiltergehäuse 7 kann vor­ teilhaft unter der Sitzbank 6 positioniert werden; ist dieser Raum jedoch für den Tank 2 oder - bei aufgeteiltem Tank - für einen Teiltank vorgesehen, dann ist die Positionierung z. B. zwi­ schen Lenkkopf und Sitzbank 6 sinnvoll, womit zugleich die Schwerpunktlage günstig beein­ flusst wird. Zur Verminderung der Ansauggeräusche sind vibrationsdämpfende und zugleich versteifende Rippen im und am Luftfiltergehäuse 7 vorgesehen.

Kabelkanäle, z. B. für elektrische und hydraulische Leitungen sowie für Bowdenzüge, werden in den einstückigen Multifunktionsrahmen 4 integriert. Verlauf und Querschnitt werden so ge­ wählt, dass ein Beitrag zur Rahmensteifigkeit und zur Vibrationsdämpfung erreicht wird.

Je nach Fahrzeugtyp kann es vorteilhaft sein, die Heckpartie in den einstückigen Multifunk­ tionsrahmen 4 einzubeziehen, z. B. in Form eines Radkastens 5 für das Hinterrad, wobei die Formgebung auch hier einen Beitrag zur Gesamtsteifigkeit liefern soll. Zweckmäßig werden in diesem Fall die Haltevorrichtungen 14, 15 für das Nummernschild, für das Rück- und Brems­ licht sowie für die Blinker in den einstückigen Multifunktionsrahmen 4 integriert (Fig. 1).

Vorteilhaft ist der Instrumententräger 8 ebenfalls in den Multifunktionsrahmen 4 einbezogen. In diesem Fall ist eine in etwa halbkreisförmige Vertiefung 10, ähnlich einer Rille, zur Aufnahme der Windschutzscheibe 11 vorgesehen. Die Windschutzscheibe 11 besitzt am unteren Rand federnde Steckelemente 13, die in entsprechende Aussparungen 12 rings um den Instrumen­ tenträger 8 eingesteckt werden können. Dadurch kann die Windschutzscheibe 11 schnell und ohne Verschraubungen eingesteckt bzw. ausgewechselt werden. (Fig. 2a und 2b).

Ist das Motorrad gemäß Fig. 3 mit einer Verkleidung 17 versehen, dann kann diese so weit als Bestandteil des einstückigen Multifunktionsrahmens 4 ausgeformt sein, wie es die Zugänglich­ keit zu den technischen Bauelementen zulässt. Weitere Verkleidungsteile werden ange­ schraubt.

Die vergleichsweise flexible Formgebungsmöglichkeit beim Einsatz von faserverstärkten Kunststoffen ermöglicht es, auch für die Kühlluft - gilt für Luft- und Wasserkühlung - Luftein­ trittsöffnungen 20 mit nachgeordneten Luftkanälen zur Zuführung der Kühlluft an die zu küh­ lenden Elemente vorzusehen (Fig. 3). Dies betrifft auch ggf. vorhandene Ölkühler. Damit ist prinzipiell die Möglichkeit gegeben, den Wasser- und/oder den Ölkühler in Halterungen 25 im Multifunktionsrahmen 4 oder an Verkleidungsteilen 17 in unmittelbarer Nähe zu den Luftein­ trittsöffnungen 20 zu positionieren.

Da vielfach Motorräder mit unterschiedlichen Motorversionen angeboten werden, die etwas hinsichtlich Leistung, Gewicht und auch Baumaßen voneinander abweichen, werden Adapter­ stücke 21 vorgesehen; diese stellen sicher, dass Motoren mit unterschiedlichen Maßen der Aufhängungspunkte problemlos an die festliegenden Aufhängungsbuchsen 19 eines standar­ disierten Rahmens montiert werden können. Die Adapterstücke 21 sind bezüglich Material und Formgebung so ausgelegt, dass neben der haltenden und Abmaße ausgleichenden Funktion eine zusätzliche Schwingungsdämpfung erreicht wird (Fig. 4).

Um im Radkasten des Hinterrades gleichmäßigere Strömungsverhältnisse zu erzeugen und um die Wirbelbildung zu vermindern, ist es zweckmäßig, einen aus CFK gefertigten Radkasten 22 an der Schwinge 23 des Hinterrades so zu montieren, dass er alle Federbewegungen mit­ macht; der Abstand von Reifenoberfläche zu Innenseite Radkasten kann auf diese Weise sehr klein und konstant gehalten werden (Fig. 5). Im vorliegenden Anwendungsfall ist es vorteil­ haft, nur einen Stoßdämpfer vorzusehen, der mittig am Radkasten 22 über eine Radkasten­ halterung 24 montiert ist.

Liste der Bezugszeichen

1

Rahmen

2

Tankraum

3

Sitzbankunterbau

4

Multifunktionsrahmen

5

Radkasten

6

Sitzbank

7

Luftfiltergehäuse

8

Instrumententräger

10

Vertiefung

11

Windschutzscheibe

12

Aussparungen

13

Steckelemente

14

Haltevorrichtung

15

Rücklicht- und Blinklichthalterung

16

Batteriehalterung

17

Verkleidung

19

Aufhängungsbuchsen

20

Lufteintrittsöffnungen

21

Adapterstücke

22

Radkasten

23

Schwinge

24

Radkastenhaltung

25

Halterung

Claims (10)

1. Rahmen für Motorräder und Motorroller aus faserverstärktem Kunststoff, in dem ein Tankraum angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (1) unter Ausbildung eines Multi­ funktionsrahmens (4) zusammen mit dem Tankraum (2) oder mehreren Tank­ räumen, mit einem Luftfiltergehäuse (7) und mit einem Sitzbankunterbau (3) als einstückiges tragendes Teil gefertigt ist.

2. Rahmen gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch integrierte Kabelkanäle für elektrische und hydraulische Leitungen und für Bowdenzüge.

3. Rahmen gemäß Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, dass am und im Luftfiltergehäuse (7) zur Minimierung der Ansauggeräusche luftstromlenkende und versteifende Rippen vorhanden sind.

4. Rahmen gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass er integrierte, außenliegende Verkleidungsteile (17) aufweist.

5. Rahmen gemäß Anspruch 1 und 4, gekennzeichnet durch nach vorn gerichtete, dem Fahrtwind zugewandte Luftein­ trittsöffnungen (20) für die Kühlluft.

6. Rahmen gemäß Anspruch 1 und 4, gekennzeichnet durch nach vorn gerichtete, dem Fahrtwind zugewandte Luftein­ trittsöffnungen (20) für die Verbrennungsluft.

7. Rahmen gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass in einem als Bestandteil des Multifunktionsrah­ mens (4) ausgebildeten Instrumententräger (8) eine denselben annähernd halb­ rund bis U-förmig umlaufende Vertiefung (10) zum Einsetzen einer Windschutz­ scheibe (11) eingeformt ist (Fig. 2).

8. Rahmen gemäß Anspruch 7, gekennzeichnet dadurch, dass die Windschutzscheibe (11) Steckelemente (13) zur einrastenden Befestigung in entsprechenden Aussparungen (12) am Instru­ mententräger (8) aufweist (Fig. 2).

9. Rahmen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass alle erforderlichen Aufhängungs- und Befesti­ gungsbuchsen (19) für technische Baugruppen wie Antrieb, Federung, Lenkung in den Multifunktionsrahmen (4) eingegossen sind.

10. Rahmen nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass Adapterstücke (21) als Verbindungselemente zwischen dem Multifunktionsrahmen (4) und Antriebselementen mit unterschied­ lichen Anschlussmaßen vorgesehen sind (Fig. 4).