NL1007955C2 - Motorfiets voorzien van een sturende naaf. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Motorfiets voorzien van een sturende naaf.

De uitvinding heeft betrekking op een motorfiets met zogenaamde naafbesturing, en in het bijzonder op een voorwielophanging voor een dergelijke motorfiets.

Bij gebruikelijke motorfietsen is het sturende 5 wiel, in het algemeen het voorwiel, met behulp van diens naaf en as opgenomen in een voorvork. Het wiel kan daarbij zwenken doordat de voorvork in zijn geheel draaibaar ten opzichte van het frame van de motorfiets is aangebracht. De naaf staat daarbij slechts een draaiende beweging van 10 het wiel rond zijn as toe.

Er zijn ook constructies bekend waarbij het wiel zwenkbaar is ten opzichte van zijn as. Een voorbeeld daarvan wordt getoond in het Franse octrooischrift 1000493. Bij die bekende constructie is de (aangedreven) 15 as door middel van een kardanconstructie in de naaf ondergebracht, Het wiel, dat klaarblijkelijk met de naaf meebeweegt, is daarbij vrij ten opzichte van de as zwenkbaar. Het wiel wordt bestuurd door middel van een bij voorkeur verend opgestelde besturingsarm.

20 Deze bekende constructie heeft diverse nadelen. Ten eerste is de kardanophanging niet trillingsvrij. Ten tweede gaat de denkbeeldige lijn, waarover het wiel bij het sturen wordt gedraaid, recht door de as, waardoor geen goede rij-eigenschappen van de motorfiets worden verkre-25 gen. In het bijzonder zal de stabiliteit tekortschieten.

Het Amerikaanse octrooi US 5.042.609 beschrijft een motorfiets met een zwenkbare naaf waarbij de zwenkas van het stuur de wielas snijdt. De naaf is door middel van een enkele draagarm met het frame van de motorfiets verbonden. 30 Het Europese octrooi EP 0.432.107 beschrijft even eens een motorfiets met een zwenkbare naaf. Deze naaf, waarvan de as vast met het frame van de motorfiets is verbonden, laat een zwenking toe van het om de naaf draaibaar aangebrachte wiel. Van deze naaf wordt in het genoem- 1007955 -2- de octrooi opgemerkt, dat de as vóór de zwenkas van het stuur kan worden aangebracht, zodanig, dat de rotatieas van het wiel en de zwenkas van het stuur elkaar niet snijden. Deze bekende naaf is met het frame van de motor-5 fiets verbonden door middel van een enkel paar draagarmen. Een stuurstang verbindt het zwenkbare deel van de naaf met het stuur.

Een dergelijke constructie, met een enkel paar draagarmen, heeft het nadeel dat deze weinig stabiel is. 10 De draagarmen kunnen onder invloed van dwarskrachten relatief eenvoudig torderen, waardoor de stand van het voorwiel en daarmee de stabiliteit van de motorfiets wordt beïnvloed.

De uitvinding beoogt bovenstaande en andere nadelen 15 van de stand van de techniek op te heffen en een motorfiets te verschaffen, die zogenaamde naafbesturing met sterk verbeterde rij-eigenschappen mogelijk maakt. Bovendien beoogt de uitvinding een motorfiets met een verbeterde stabiliteit aan te geven.

20 De uitvinding verschaft daartoe een motorfiets, omvattende een frame, een voorwiel, een achterwiel en een motor, waarbij het voorwiel is voorzien van een naaf met een, vast met een eerste stel draagarmen verbonden, as en een rondom de as aangebrachte naaflichaam, welk naafli-25 chaam om een in wezen loodrecht op de lengterichting van de as opgestelde zwenkaslijn zwenkbaar met de as is verbonden, en waarbij het eerste stel draagarmen scharnierend met het frame is verbonden, met het kenmerk, dat de as vast is opgenomen in verbindingsstukken, waarbij de eerste 30 draagarmen telkens via eerste voorste scharnierpunten met een verbindingsstuk en via eerste achterste scharnierpunten met het frame zijn verbonden, dat tweede draagarmen telkens via tweede voorste scharnierpunten met een verbindingsstuk en via tweede achterste scharnierpunten met het 35 frame zijn verbonden, welke scharnierpunten in bedrijf een beweging in een in wezen verticaal vlak toestaan, en dat de lijn die de voorste scharnierpunten verbindt en de lijn 1007955 -3- die de achterste scharnierpunten verbindt elkaar in een boven de draagarmen gelegen punt snijden.

Door een stel tweede draagarmen aan te brengen, bij voorkeur boven en bij benadering parallel aan de eerste 5 draagarmen, wordt een grotere stabiliteit van de motorfiets bereikt. Door de draagarmen zodanig uit te voeren, dat de scharnierpunten niet op parallelle maar op snijdende lijnen liggen, wordt een zeer gunstige stuurkarakteris-tiek bij inveren bereikt.

10 Opgemerkt wordt, dat de uitvinding niet beperkt is tot motorfietsen. Hoewel de uitvinding bij wijze van voorbeeld aan de hand van een motorfiets wordt uiteengezet, kan in plaats van de term motorfiets ook fiets, brommer of bijvoorbeeld een driewielervoertuig met of 15 zonder motor worden bedoeld.

De uitvinding zal in het onderstaande aan de hand van de tekening nader worden toegelicht.

Fig. 1 toont, in perspectief, een naaf met een deel van de voorwielophanging volgens de uitvinding.

20 Fig. 2 toont, eveneens in perspectief, de naaf van figuur 1 in een wiel van een motorfiets.

Fig. 3 toont, in gedeeltelijke doorsnede, een voorwiel van een motorfiets volgens de uitvinding.

Fig. 4 toont, in zijaanzicht, een motorfiets voor-25 zien van naafbesturing volgens de uitvinding.

De in fig. 1 in perspectief en gedeeltelijk opengewerkt weergegeven uitvoeringsvorm van een naaf l volgens de uitvinding omvat een as 2, een naaf lichaam 3 en een spil 4.

3 0 De as 2 is bijvoorbeeld dor middel van "krimpfit" vast aangebracht in een blok 5, waarin de spil 4 eveneens vast is opgenomen. De hartlijn van de spil (of zwenkas) 4 vormt de zwenkaslijn A van de naaf. De spil 4 is daartoe zwenkbaar verbonden met het naaflichaam 3, zodanig dat het 3 5 naaf lichaam 3 rond de zwenkaslijn A kan zwenken. Aan de buitenzijde van het naaflichaam 3 zijn uitsparingen 8 aangebracht voor het daarin onderbrengen van wiellagers.

1 007955 -4-

De as 2 is roet behulp van flenzen 11 vast aange-bracht in de verbindingsstukken 57, die dienen om de naaf met het frame (niet getoond) van de motorfiets te verbinden. Omwille van de duidelijkheid van de figuur is slechs 5 één flens 11 getoond. De uiteinden van de as 2 zijn bij voorkeur elk voorzien van een vertanding, die in de (interne) vertanding van de corresponderende flens 11 grijpt en zo een onbedoelde draaiing verhindert.

In elk van de verbindingsstukken 57a en 57b zijn 10 openingen 80 en 81 voor het daarin aanbrengen van scharnierpunten (60 en 61 in fig. 4) aangebracht. Zoals later aan de hand van fig. 4 nader zal worden toegelicht, dienen de scharnierpunten 60 en 61 voor het scharnierend ten opzichte van het frame van de motorfiets bevestigen van de 15 verbindingsstukken 57. De lijnen die de middelpunten van de openingen 80 en 81, en dus van de scharnierpunten 60 en 61, in elk van de verbindingsstukken 57a en 57b verbinden, zijn in fig. l en 2 respectievelijk aangeduid met X en Y. De lijnen X en Y liggen (in onbelaste toestand van de 20 motorfiets) in één vlak, samen met de lijn Z die de openingen 80 van de verbindingsstukken 57a en 57b verbindt. Bij voorkeur is de afstand D tussen de zwenkaslijn A en de hartlijn B van de as 2 zodanig gekozen, dat de zwenkaslijn A en de lijnen X en Y in één vlak kunnen liggen. M.a.w., 25 de lijnen X, Y en A liggen bij voorkeur op gelijke afstanden van de lijn B. Hierdoor worden optimale rij-eigen-schappen van de met een dergelijke naaf uitgeruste motorfiets bereikt.

Stuurbeugels 65a en 65b (waarvan 65b slechts ge-30 deeltelijk is weergegeven) zijn aan weerszijden van het naaflichaam 3 aangebracht. Een opening 69, die in de stuurbeugels 65 is aangebracht, vereenvoudigt de montage van de as 2 en de naaf 1.

In fig. 2 is weergegeven hoe de naaf 1 van figuur 1 35 kan zijn opgenomen in een wiel 52 van een motorfiets. In de uitsparingen 8 (zie figuur 1) van het naaf lichaam 3 zijn wiellagers 10 opgenomen, waaromheen het wiel 52 1007955 -5- draaibaar is aangebracht. Stuurbeugels 65a en 65b (waarvan de beugel 65a slechts gedeeltelijk is weergegeven omwille van de duidelijkheid van de tekening) zijn vast verbonden met het naaflichaam 3, bijvoorbeeld door middel van 5 schroeven (niet getoond). De stuurbeugels 65a en 65b zijn onderling verbonden door een bus 73. Verbindingsstukken 71 verbinden de stuurbeugels 65 met een stuur (zie figuur 4).

Zoals uit figuur 2 blijkt, kan het wiel 52, waaromheen een band 58 is aangebracht, zwenken rond de zwenk-10 aslijn A van de naaf 1.

Fig. 3 toont een sturende naaf zoals ingebouwd in de voorwielophanging van een motorfiets volgens de uitvinding, waarbij een doorsnede is genomen in een horizontaal vlak over de lijn B van fig. l, dat wil zeggen de hartlijn 15 van de as 2. Fig. 3 toont evenals fig. 1 de naaf 1 waarvan de as 2 vast, dat wil zeggen niet draaibaar, in het blok 5 is opgenomen. Het blok 5 is vast aangebracht rond de spil 4, die weer zwenkbaar is aangebracht in het naaflichaam 3. Opgemerkt wordt dat de hartlijn A van de spil 4 (zie fig.

20 1) bij voorkeur niet loodrecht op het vlak van de tekening staat maar daarmee een hoek van bijvoorbeeld 65° maakt.

Op het naaflichaam 3 zijn wiellagers 10 op zodanige wijze aangebracht, dat het wiel 52 rond het naaflichaam 3 kan draaien (vergelijk fig 2) . Op het wiel 52 is een band 25 58 aangebracht.

De as 2 van de naaf 1 is vast verbonden met de verbindingsstukken 57a en 57b, die op hun beurt vast zijn verbonden met de (eerste) draagarmen 56a en 56b. Zoals uit fig. 3 blijkt, vormen de armen 56a en 56b in de weergege-30 ven uitvoeringsvorm één geheel. Het samenstel van de armen 56a en 56b is (bij voorkeur scharnierend) verbonden met het frame van de motorfiets, zoals later aan de hand van fig. 4 nader zal worden toegelicht.

Om de naaf 1 en daarmee het wiel 52 te kunnen stu-35 ren zijn stuurbeugels 65a en 65b aangebracht, die aan weerszijden van het naaflichaam 3 vast daarmee zijn verbonden (zie fig. 1 en 2) . De stuurbeugels 65a en 65b zijn 1007955 -6- bij voorkeur verend verbonden met het stuur van de motorfiets, zoals later aan de hand van fig. 4 nader zal worden toegelicht.

Zoals uit fig. 3 blijkt, is de hartlijn A van de 5 spil 4 op enige afstand (in fig. 3 aangeduid met D) van de hartlijn B van de as 2 gelegen. Doordat zodoende de zwenk-aslijn A van het wiel 52 de hartlijn van de as B niet snijdt, wordt een betere stabiliteit van de motorfiets verkregen.

10 Fig. 4 toont in zijaanzicht en bij wijze van voor beeld een deel van een motorfiets 50 volgens de uitvinding. De achterzijde van de motorfiets 50 kan op gebruikelijke wijze zijn opgebouwd, bijvoorbeeld overeenkomstig het Europese octrooi EP 0.432.107. De weergegeven motor-15 fiets 50 omvat een frame 51 en een daarin opgenomen motor 54. In het wiel 52 is een naaf volgens de uitvinding aangebracht, die vast is verbonden met het verbindingsstuk 57 d.m.v. bijvoorbeeld een bout. Door middel van eerste armen 56 en tweede armen 55 (waarvan in fig. 4 alleen de 20 linker exemplaren zichtbaar zijn; zie ook fig. 3) zijn de verbindingsstukken 57 met het frame 51 verbonden. Daarbij zijn de eerste armen 56 door middel van de scharnierpunten 61 en 63 respectievelijk verbonden met de verbindingsstukken 57 en frame 51, terwijl de tweede armen 55 door middel 25 van de scharnierpunten 60 en 62 respectievelijk verbonden zijn met de verbindingsstukken 57 en het frame 51. Een steun 59 en een scharnierend daarmee verbonden staaf 72 verzorgen de koppeling tussen de eerste draagarm 56 en een vering. De draaipunten 62 en 63 zijn door middel van 30 instelbare exceters 91 en 92 met het frame verbonden.

Met de naaf is een stuurbeugel 65 verbonden, zoals in de figuren 2 en 3 nader is weergegeven. Schanierend aangebrachte verbindingsstukken 71 verbinden in deze j uitvoeringsvorm de stuurbeugels 65 met het stuur 70, zodat 35 een verende stuurverbinding tussen het stuur 70 en het wiel 52 wordt verkregen. Andere koppelingen tussen de stuurbeugels 65 en het stuur 70 zijn echter ook mogelijk.

1007955 -7-

Zoals uit fig. 4 blijkt is de lijn X die de scharnierpunten 60 en 61 verbindt, in de weergegeven uitvoeringsvorm op een afstand D' van de hartlijn (B in fig. 1, 2 en 3) van de naaf gelegen. Zoals blijkt uit fig. 2, komt 5 deze afstand D' overeen met de afstand D tussen de zwenk-aslijn (hartlijn van de spil 4) A en de hartlijn B van de as 2. Bovendien is in de weergegeven uitvoeringsvorm de oriëntatie van de lijnen A en X gelijk. Hierdoor zal de zwenkaslijn (A in fig. 1) in hetzelfde vlak liggen als de 10 lijn X die de voorste scharnierpunten 60 en 61 verbindt. Op deze wijze wordt een optimale naloop N bereikt. Zoals in fig. 4 is weergegeven, is de naloop N gelijk aan de afstand tussen het raakpunt van het wiel met de grond en het snijpunt van de zwenkaslijn (in een vlak gelegen met de 15 lijnen X en Y) met de grond. Het zal duidelijk zijn dat de naloop kan worden gevarieerd door de afstand D respectievelijk D' te variëren. Hoewel bij voorkeur de afstanden D (fig. 1 en 3) en D' (fig. 4) gelijk zijn, is dit niet noodzakelijk.

2 0 De in het voorgaande genoemde oriëntatie van de lijnen X en A bepaalt mede de rij-eigenschappen van de motor 50. In de weergegeven uitvoeringsvorm bedraagt de hoek tussen de lijnen X en A enerzijds en het horizontale vlak (de grond) anderzijds ca. 65°. In principe zijn 25 hoeken tussen ca. 45° en 90° mogelijk, bij voorkeur tussen 60° en 70°. Hoewel de lijnen X en A bij voorkeur dezelfde oriëntatie (hoek t.a.v. het horizontale vlak) bezitten, is dit niet essentieel en zijn onderling verschillende hoeken mogelijk.

30 Zoals blijkt uit fig. 4, loopt de lijn C, die de achterste scharnierpunten 62 en 63 verbindt, niet parallel aan de lijnen A en X. In de weergegeven uitvoeringsvorm sluiten de lijnen A en C een hoek a in, die ongeveer 35° bedraagt. Overeenkomstig de uitvinding is de hoek a groter 35 dan nul. Bij voorkeur ligt de hoek α tussen 10° en 60°, in het bijzonder tussen 30° en 40°. Door middel van de in- 1007955 -8- stelbare excenters 91 en 92 kan de oriëntatie van de lijn C, en daarmee de hoek a, worden gewijzigd.

Overigens lopen de eerste en tweede draagarmen 56 en 55 in de motorfiets volgens de uitvinding niet geheel 5 parallel maar sluiten een hoek van bijvoorbeeld 10° in, zoals in fig. 4 is getoond.

Het zal deskundigen duidelijk zijn dat de uitvinding niet beperkt is tot de weergegeven uitvoeringsvormen en dat vele wijzigingen en aanvullingen mogelijk zijn 10 zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.

1007955

Claims (10)

1. Motorfiets (50), omvattende een frame (51), een voorwiel (52), een achterwiel (53) en een motor (54), 5 waarbij het voorwiel (52) is voorzien van een naaf (1) met een, vast met een eerste stel draagarmen (56) verbonden, as (2) en een rondom de as (2) aangebrachte naaf lichaam (3), welk naaflichaam (3) om een in wezen loodrecht op de lengterichting van de as (2) opgestelde zwenkaslijn (A) 10 zwenkbaar met de as (2) is verbonden, en waarbij het eerste stel draagarmen (56) scharnierend met het frame (51) is verbonden, met het kenmerk, dat de as (2) vast is opgenomen in verbindingsstukken (57), waarbij de eerste draagarmen (56) telkens via eerste voorste scharnierpunten 15 (61) met een verbindingsstuk (57) en via eerste achterste scharnierpunten (63) met het frame (51) zijn verbonden, dat tweede draagarmen (55) telkens via tweede voorste scharnierpunten (60) met een verbindingsstuk (57) en via tweede achterste scharnierpunten (62) met het frame zijn 20 verbonden, welke scharnierpunten (60, 61, 62, 63) in bedrijf een beweging in een in wezen verticaal vlak toestaan, en dat de lijn (A) die de voorste scharnierpunten (60, 61) verbindt en de lijn (C) die de achterste schar nierpunten (62, 63) verbindt elkaar in een boven de draag-25 armen (55, 56) gelegen punt snijden.

2. Motorfiets volgens conclusie 1, waarin de genoemde lijnen (A, C) een hoek van 30 tot 40° insluiten.

3 0 3. Motorfiets volgens conclusie 1 of 2, waarbij de in de verbindingsstukken (57) aanwezige voorste scharnierpunten (60, 61) in een vlak liggen waarin ook de zwenk aslijn (A) van de naaf (1) is gelegen.

4. Motorfiets volgens een van de voorgaande conclu sies, waarbij de eerste armen (56a, 56b) één geheel vormen. 1007955 -10-

5. Motorfiets volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de zwenkaslijn (A) en de hartlijn (B) van de as (2) zich op een afstand (D') van elkaar bevinden.

6. Motorfiets volgens conclusie 4, waarbij de afstand (D) tussen de zwenkaslijn (A) en de hartlijn (B) van de as (2) tussen 3 en 5 cm bedraagt.

7. Motorfiets volgens conclusie 5 of 6, waarbij de as 10 (2) van de naaf (1) op een afstand (D') van de lijn (A, X) die de voorste scharnierpunten (60, 61) verbindt, is aangebracht, welke afstand bij voorkeur gelijk is aan de afstand tussen de zwenkaslijn (A) en de hartlijn (B) van de as (2). 15

8. Motorfiets volgens een van de voorgaande conclu sies, waarbij het naaf lichaam (3) uit twee in hoofdzaak symmetrische delen is opgebouwd.

9. Motorfiets volgens een van de voorgaande conclu sies, waarbij de naaf (1) is voorzien van uitsparingen (8) voor het daarin aanbrengen van wiellagers (10).

10. Motorfiets volgens een van de voorgaande conclu- 25 sies, waarbij de as (2) op afstand van beide voorste scharnierpunten (60, 61) is aangebracht. 1007955