NL8601667A - Ophanging voor een stuurbaar wiel. - Google Patents

Description

N.0. 33.931 L l

Korte aanduiding: Ophanging voor een stuurbaar wiel.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een ophanging voor een stuurbaar wiel voor een voertuig, omvattende een 5 draagplaat waar enerzijds twee schamiergewrichten aan bevestigd zijn, die op hun beurt met een draagconstructie verbonden zijn en waaraan anderzijds de binnenring(en) van het wiellager resp. de wiellagers bevestigd zijn.

Een dergelijke ophanging is in de automobieltechniek 10 algemeen bekend voor voorwielophangingen. Omdat deze constructie veel stijver is dan de bij motorrijwielen gebruikelijke telescopische voorvork is reeds vele malen getracht een dergelijke ophanging over te brengen naar een motorrijwiel. De daar gebruikelijke voorvork heeft bovendien als nadeel dat deze tijdens het remmen een onregelmatig weg-15 oppervlak moet kunnen volgen hetgeen moeilijkheden veroorzaakt omdat de afvoer van de remkraehten in dezelfde richting plaats vindt als het in-en uitveren van het voorwiel. Tevens is de telescoop constructief omvangrijk, terwijl bij grotere veerwegen het bezwaar bestaat dat de wielgeometrie verandert, waarbij bovendien de buigstijfheid te wensen 20 overlaat.

Een van de uitvoeringen bij motorrijwielen die thans gebruikt wordt en een fusêe met twee gewichtskogels omvat is bekend onder de naam "Elf-Honda". Bij deze, in de automobielbouw bekende constructie is de velg van het voorwiel komvormig uitgevoerd om het draai-25 punt in de hartlijn van het wiel te kunnen plaatsen. Bij de open zijde van de velg waar de fusêe zich bevindt zijn asymmetrische wielophang-armen bevestigd, die om het wiel heen (inclusief voldoende ruimte om te sturen) zich naar achteren uitstrekken en scharnierend aan het frame bevestigd zijn. Daarbij vindt de overbrenging van het stuur naar het 30 voorwiel mechanisch plaats. De wiellagering is aan de fusêe bevestigd. Deze uitvoering blijkt ondanks een aantal voordelen ten opzichte van de gebruikelijke telescoop een aantal nadelen te hebben. Zo worden de asymmetrische wieldraagarmen op torsie en buiging belast, waardoor deze zwaar uitgevoerd moeten worden. Bij aanzienlijkie belasting zullen de 35 draagarmen iets flexibel zijn en loodrecht op het vlak van inveren de wielas doen draaien waardoor het voorwiel niet meer spoort met het achterwiel en de bestuurbaarheid vermindert. Bovendien is het fuséestuk asymmetrisch, met de wiellagering aan één kant bevestigd, waardoor ook het fusée-stuk op buiging belast wordt en daarom zwaar uitgevoerd moet 40 worden. Vanwege ruimtegebrek is de veer/dempereenheid zo opgenomen dat 6 6 0 1 65 7 at, -.·» 2 een van de wieldraagarmen op buiging belast wordt. Het is bet doel van de onderhavige uitvinding om deze nadelen te vermijden en in een eenvoudiger, lichtere en toch zeer stijve ophanging voor een stuurbaar wiel te voorzien.

5 Dit doeleinde wordt bij een hierboven beschreven op hanging voor een stuurbaar wiel verwezenlijkt doordat de scharnier-gewrichten zich in hoofdzaak binnen de wiellagering bevinden.

Door de binnenringen van de wiellagers zo groot uit te voeren dat de gewrichtsscharnieren daarbinnen aangebracht kunnen 10 worden zijn de problemen ontstaande uit de asymmetrische draagplaat opgelost. Thans zijn wiellagers met verhoudingsgewijs grote inwendige diameter, b.v. 140 mm, en kleine sectie zoals 8 mm commercieel relatief voordelig verkrijgbaar als konische rollagers, hoekcontactige kogellagers, diepe groef-kogellagers of vierpuntscontactige kogellagers. Be_ 15 vestiging van een stuurarm vormt bij deze constructie geen enkel probleem.

Volgens een van voordeel zijnde uitvoering is de draagarmconstructie aan één zijde van het wiel aangebracht. Hierdoor ontstaat een bijzonder eenvoudig te verwezenlijken wielophanging. Om in 20 verdere stijfheid te voorzien is het mogelijk om de draagconstructie aan weerszijden van het wiel aan te brengen. Door de verhoudingsgewijs grote inwendige diameter van de binnenringen van de lagers is het mogelijk ter plaatse van de horizontale hartlijn van het wiel een doorgaande constructie aan te brengen terwijl toch voldoende stuuruitslag van 25 het wiel verwezenlijkt kan worden om het voertuig praktisch.raanouvreer-baar te houden. Indien de draagarmconstructie aan weerszijden van het wiel.aangebracht is kan deze een brugorgaan omvatten, hetgeen zoals bekend bij een laag gewicht een bijzonder grote stijfheid geeft.

Volgens een verdere van voordeel zijnde uitvoering 30 bevat de draagconstructie ten minste twee, elk met een scharnier gewricht verbonden draagarmen. Deze draagarmen kunnen via verschillende scharnierpunten aan het frame of chassis bevestigd zijn. Op deze wijze kunnen bepaalde eigenschappen van de wielgeometrie op in de automobiel-bouw bekende wijze bij het inveren onveranderlijk gemaakt worden of zo-35 danig veranderlijk uitgevoerd worden dat gewenst verloop van de wielgeometrie verkregen wordt. Het .is vanzelfsprekend dat voor elk toepassingsgebied van de wielophanging volgens de uitvinding een ander verloop van de wielgeometrie optimaal zal blijken te zijn. Zo zal bij toepassing op driewielige voertuigen de geometrie anders zijn dan b.ij 40 tweewielige voertuigen. Bij het gebruik van twee onafhankelijke draag- 8601667 '* . Jte 3 armen kan de stuurstang zich bijvoorbeeld evenwijdig aan deze draag” armen daartussen uitstrekken. Ook hier kan door variatie van het verloop van de stuurstang de stuurkarakteristiek van het voertuig op velerlei wijze beïnvloed worden.

5 Volgens een verdere van voordeel zijnde uitvoering omvat de draagarmconstructie twee, elk met een scharniergewricht verbonden, triangelconstructies. Hierdoor worden de voordelen van twee onafhankelijke draagarmen gecombineerd met de voordelen die verwezenlijkbaar zijn door het met aanzienlijke diameter uitvoeren van de binnen-10 ring van de lagers, waardoor enerzijds een bijzonder stijve wielophanging verkregen wordt waaraan anderzijds gewenste geometrische eigenschappen gegeven kunnen worden om een optimale wegligging te verwezenlijken, zowel bij hoge als bij lage snelheden, zowel bij optrekken als bij remmen terwijl de veerkarakteristiek eveneens naar wens aangepast 15 kan worden.

Teneinde de uitvinding beter te begrijpen zal thans een uitvoeringsvoorbeeld nader beschreven worden, dat in de tekeningen afgebeeld is. Daarbij tonen:

Figuur 1 een eerste uitvoeringsvorm van de wiel op-20 hanging volgens de uitvinding met een aan één zijde aangebrachte enkele draagarm waarbij een deel opengewerkt is;

Figuur 2 een tweede uitvoeringsvorm met aan twee zijden van het wiel aangebrachte draagarmen in bovenaanzicht en gedeeltelijk in doorsnede; 25 Figuur 3 een aanzicht overeenkomstig figuur 1 maar met twee aan één zijde aangebrachte draagarmen;

Figuur 4 een verdere uitvoeringsvorm volgens de uitvinding met een brugconstructie;

Figuur 5 een uitvoeringsvoorbeeld van een stuurstan-30 genstelsel te gebruiken bij de ophanging volgens één van de voorgaande figuren en

Figuur 6 in doorsnede een uitvoering van een ophanging volgens de voorgaande figuren toont met daarin een schijfrem aangebracht .

35 In de figuren is de ophanging slechts schematisch af gebeeld, daarbij zijn voor de duidelijkheid veerelementen en/of schokdempers weggelaten en van het frame of chassis slechts de plaats aangeduid. In figuur 1 is met 1 een wiel aangegeven van een voertuig. Hoewel de uitvinding hier beschreven wordt aan de hand van een tweewielig 40 voertuig, zoals een motorrijwiel, moet begrepen worden dat de ophanging 86 0 1 6 3 7 ·· * 4 voor een stuurbaar wiel volgens de uitvinding bij elk soort wielvoertuig toegepast kan worden. Het wiel 1 is via één of meer wiellagers 2 verbonden met een draagplaat 3 waaraan twee gewrichtsscharnieren 4 (fusées) bevestigd zijn. Deze gewrichtsscharnieren 4 zijn op hun beurt 5 aan een draagarm 6 bevestigd die via een scharnier 7 met het frame of chassis van het voertuig verbonden zijn. In figuur 1 is niet afgebeeld hoe de besturing van het wiel verwezenlijkt wordt. Draagarm 6 heeft nabij de band een enigszins gekromde vorm om de stuuruitslag van het wiel 1 op te kunnen nemen. Lagers 2 kunnen alle in de stand der techniek be-10 kende wiellagers zijn, zoals rug-aan-rug- geplaatste konische rollagers, hoekcontactige kogellagers, diepe groef-kogellagers, vierpuntscontactige kogellagers of daarmee vergelijkbare lagers die radiale en axiale krachten kunnen opnemen. Al naar gelang het geval van toepassing zal het lager zwaarder uitgevoerd zijn afhan-15 kelijk van de belasting en te verwachten radiale belasting. De enige voorwaarde waaraan voldaan moet worden is dat de binnenring van de lagers 2 zodanig groot gedimensioneerd moet zijn dat daarbinnen een draagplaat 3 aangebracht kan worden ter bevestiging van gewrichtsscharnieren 4 die een zodanige afstand moeten hebben dat een voldoende stijf 20 geheel verkregen wordt.

In figuur 2 is een andere uitvoering van de uitvinding afgebeeld. Daarbij bestaat de draagconstructie uit twee draagarmen 8 die elk met beide gewrichtsscharnieren 4 verbonden zijn. Uit figuur 2 blijkt duidelijk dat gewrichtsscharnieren 4 zich binnen de lagerringen 25 van lagers 2 bevinden. Op deze wijze kan in een bijzonder stijve constructie voorzien worden. De beide draagarmen 8 kunnen aan een verder niet in detail afgebeeld frame of chassis 9 scharnierbaar bevestigd zijn. Daardoor kan het frame van bijvoorbeeld een motorrijwiel bijzonder vereenvoudigd uitgevoerd worden omdat het deel dat voor- en achter-30 wiel met elkaar verbindt aanzienlijk gekort wordt waardoor in gewichtsbesparing en vergroting van de stijfheid voorzien kan worden.

Bij de uitvoering volgens figuur 3 bestaat de draagconstructie aan één zijde van het wiel uit twee afzonderlijke draagarmen 10. Deze uitvoering is te combineren met die volgens figuur 2 35 waardoor twee triangels ontstaan. De draagarmen 10 draaien bij de bevestiging aan het frame om verschillende scharnierpunten 11 zodat de wielgeometrie bij inveren volgens wens afgestelt kan worden. Door keuze van de gewrichtspunten in draagplaat 3 en aan het frame/chassis wordt de wielbewegingsgeometrie en/of de stuurgeometrie naar wens aangepast. 40 Hierbij zijn zeer veel constructieve en geometrische combinaties denk- 8 60 16-3/ 5 baar binnen het kader van de onderhavige uitvinding. Bij een inrichting met één of twee triangels zijn problemen met betrekking tot torsie-stijfheid op eenvoudige wijze opgelost. Het is mogelijk de hartlijnen van de draagarmen in hoofdzaak te doen samenvallen met de werklijnen 5 van de krachten, waardoor in een zeer lichte en stijve constructie voorzien kan worden.

In figuur 4 is een verdere uitvoering afgebeeld waarbij de draagconstructie een brugconstructie 12 omvat die via verdere draagarmen 13 met het frame 9 verbonden zijn.

10 Figuur 5 toont schematisch een mogelijkheid voor het verwezenlijken van de besturing van een dergelijke wielophanging. Vanwege de duidelijkheid is daarbij de draagconstructie niet afgebeeld. Via een stangenstelsel 15 wordt de beweging van stuur 14 overgebracht op een stuurarm 16 bevestigd aan draagplaat 3.

15 Tot slot is in figuur 6 schematisch de mogelijke op stelling van een remklauw 17 afgebeeld. Vanwege de eenvoud zijn de overige delen van de ophanging weggelaten. Deze remklauw kan uit twee delen bestaan die aan weerszijden van de plaat aangebracht zijn of met behulp van ogen aan de draagplaat 3 bevestigd worden. De remklauw 17 20 kan aangrijpen op deel 18 van het wiel dat behalve een dragende functie thans ook de functie van schijf uitvoert. Vanzelfsprekend is het mogelijk om een remschijf verbonden met het wiel aan te brengen waardoor de remklauw niet meer in het midden van het wiel aangrijpt. In een dergelijk geval kunnen eventueel twee schijven gebruikt worden om het rem-25 moment te compenseren.

Hoewel hierboven uitvoeringen beschreven zijn waar thans de voorkeur aan gegeven wordt zal begrepen worden dat degene bekwaam in de stand der techniek talrijke variaties aan kan brengen zonder buiten de gedachte van de onderhavige uitvinding te geraken zoals 30 hierboven en in bijgaande conclusies beschreven. Zo kan respectievelijk kunnen de draagarm respectievelijk draagarmen op in de automobielbouw bekende wijze aangebracht worden, waarbij de draagarm in hoofdzaak loodrecht op het wielvlak staat. Andere posities van de draagarm worden echter niet uitgesloten.

Π A f\ * et $ 7 Ü V V » 'J - -

Claims (6)

1. Ophanging voor een stuurbaar wiel voor een voertuig, omvattende een draagplaat waar enerzijds twee scharniergewrichten 5 aan bevestigd zijn, die op hun beurt met een draagconstructie verbonden zijn en waaraan anderzijds de binnenring(en) van het wiellager resp. de wiellagers bevestigd zijn, met het kenmerk, dat de scharniergewrichten zich in hoofdzaak binnen de wiellagering bevinden.

2. Ophanging volgens conclusie 1, m e t h e t 10 kenmerk, dat de draagconstructie aan één zijde van het wiel is aangebracht.

3. Ophanging volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat de draagconstructie aan weerszijde van het wiel is aangebracht.

4. Ophanging volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de draagconstructie een brugorgaan omvat.

5. Ophanging volgens conclusie 1-3,met het kenmerk, dat de draagconstructie omvat ten minste twee, elk met een scharniergewricht verbonden, draagarmen.

6. Ophanging volgens één van de voorgaande conclu sies, met het kenmerk, dat de draagarmconstructie omvat twee, elk met een scharniergewricht verbonden, triangelconstructies. ***** saoïesj