SE445202B - Hjulupphengning for motorcykel - Google Patents

Description

_Y“ 15 20 25 30 35 8007202-8 2 delar uppnås. Delar på ömse sidor om bakhjulet utgörs av endast de relativt klena och lätta stängerna, som inte är hindrande vid sidan om bakhjulet. Det blir möjligt att använda endast en fjäderenhet, varigenom kostnader- na för upphängningen reduceras. Det blir möjligt att ut- forma upphängningen på sådant sätt att den på bakhjulet utövade kraften överförs till fjäderenheten med ett lämp- ligt utväxlingsförhållande. Fjäderenhetens reaktionskraft mot bakhjulet kan varieras genom ändring av länkarmens hävstångsförhållande, vilken ändring åstadkoms genom svängarmens utslag, så att det s k progressiva fjädrings- systemet kan erhållas på mekanisk väg.

I de ovan beskrivna, kända bakhjulsupphängningarna finns det emellertid ett nytt allvarligt problem. Efter- som det finns endast en fjäderenhet blir denna stor och blir den däri ingående skruvfjâderns tråd- och lindnings- diameter stor. Fjäderenheten måste anordnas i den bakre 'delen av fordonsramen, men även andra komponenter, såsom luftrenare, bör också anordnas i samma del, vilket med- för monterings- och underhâllsproblem, eftersom den bakre delen av ramen från början är trång.

Det primära ändamålet med föreliggande uppfinning är att förbättra bakhjulsupphängningen av den ovan be- skrivna typen på sådant sätt att nackdelarna HOS den effektiv: kan elimineras.

Detta och andra ändamål med uppfinningen uppnås ge- nom de åtgärder som anges i de efterföljande patentkra- ven.

Uppfinningen beskrivs närmare i det följande med hänvisning till de bifogade ritningarna, på vilka fig l från sidan visar ett exempel på en motorcykel med en bakhjulsupphängning enligt uppfinningen, fig 2 från si- dan visar den bakre delen av motorcykeln enligt fig l och åskådliggör bakhjulsupphängningens funktion, fig 3 visar en sidoprojektion för beräkning av hjulupphäng- ningens enligt fig 1 utväxling, fig 4 från sidan visar en del av en annan utföringsform av upphängningen en- ligt uppfinningen där en lèdtapp föa ledbar anslutning __ 10 15 20 25 30 35 8007202-8 3 av en fjäderenhet till svängarmar sammanfaller med en ledtapp för anslutning av stänger till svängarmarna, fig 5 från sidan visar en del av en ytterligare utfö- ringsform av upphängningen enligt uppfinningen där stäng- erna och fjäderenheten korsar varandra.

Ramen på snart sagt vilken motorcykel som helst har i sidoprojektion sett i huvudsak formen av en upp och nedvänd trapets eller triangel, även om smärre detalj- och skillnader förekommer.

Som framgår av fig 1 är en framgaffel 3 för ett framhjul 4 monterad på motorcykelramens 1 främre övre del medelst ett fäste 2, och en fjädring 5 är inbyggd i framgaffeln 3. En motor 6 är monterad på en nedre mel- lanliggande del av ramen 1, och en bränsletank 7 och ett säte 8 är monterade på främre och bakre partier av ramens 1 övre del. Två svängarmar 9 på ömse sidor om ett bakhjul 11 är vid sina främre ändar led- eller svängbart monterade på ramens 1 bakre nedre del med hjälp av en horisontell, tvärriktad lageraxel 10, var- vid bakhjulet ll är roterbart monterat på en horison- tell axel 12 vid de bakre ändarna av svängarmarna. Mo- torn 6 har en utgående drivaxel 13, som är placerad strax intill lageraxeln 10, och en ändlös kedja 16 är förd mellan ett på den utgående drivaxeln 13 monterat kedjehjul 14 och ett till bakhjulet 11 anslutet kedje- hjul 15 för drivning av bakhjulet. Motorcykeln är vidare försedd med en förgasare 17, en luftrenare 18, ett stänk- skydd 19 och en ljuddämpare 20.

De ovan beskrivna komponenterna är av konventionellt, känt utförande.

Uppfinningen anvisar en speciell konstruktion av hjulupphängningen, vilken konstruktion nu kommer att beskrivas mera i detalj. En länkarm 21 i form av en hävstång sträcker sig framåt bakåt i motorcykelns längd- riktning och är i sin centrala del svängbart monterad på en horisontell, tvärriktad lageraxel 22, varvid länk- armen vid sin bakre ände är medelst en ledtapp 25 sväng- bart ansluten till den övre änden av en stång 23 på ömse 10 15 20 25 30 35 8007202-8 4 sidor om bakhjulet ll. Stångens 23 nedre ände är medelst en ledtapp 24 svängbart ansluten till en mellanliggande del av tillhörande svängarm 9. Om ledtapparnas 24 och 25 centra inte befinner sig i samma plan under sväng- armarnas 9 och länkarmens 21 svängningsrörelser kan val- fri typ av universalleder användas istället för ledtap- parna 24 och 25. En av en skruvtryckfjäder 28 och en stötdämpare 29 sammansatt fjäderenhet 30 är vid sina övre och nedre ändar ledbart ansluten till länkarmens 21 främre ände respektive främre delar av svängarmarna 9 medelst horisontella ledtappar 26 och 27.

Om vid körning med motorcykeln med bakhjulsupphäng- ningen av den ovan beskrivna konstruktionen en kraft för att skjuta upp bakhjulet ll eller trycka ned ramen l uppstår svänger svängarmarna 9 uppåt relativt ramen l, varigenom de till svängarmarna 9 ledbart anslutna stäng- erna 23 trycker upp länkarmens 21 bakre ände så att denna länkarm tvingas att svänga kring sin ledtapp 22 i moturs riktning enligt fig 1 och därigenom länkarmens främre ände trycker ned fjäderenhetens 30 övre ände. Samtidigt pressas fjäderenhetens 30 nedre ände uppåt på grund av svängarmarnas 9 uppåtriktade rörelse. Som ett resultat av svängarmarnas 9 uppâtriktade rörelse pressas fjäder- enheten 30 ihop både uppifrån och underifrån. Med andra ord utövas fjäderenhetens 30 reaktionskraft på tvâ stäl- len vid ledtapparna 24 och 27 på svängarmarna 9 så att dessa pressas ned.

I fig 2 visas ett tillstånd i vilket svängarmarna 9 är maximalt uppsvängda. Det i fig l visade utgångsläget visas i fig 2 med streckprickade linjer, så att den sam- tidiga hoptryckningen av fjäderenheten 30 uppifrån och underifrån blir tydlig i fig 2. Den fördelaktigaste ef- fekten av att låta fjäderenheten 30 utöva sin reaktions- kraft på två ställen av svängarmarna 9 ligger i att den ackumulerade kraften i fjäderenheten 30 kan göras liten.

Till skillnad därifrån är vid de kända konstruktionerna _ den nedre änden av fjäderenheten 30 ledbart ansluten till en nedre del av själva ramen, så att den punkt där 10 15 20 25 30 35 8007202-8 5 fjäderenhetens 30 reaktionskraft utövas mot svängarmarna är endast en del, såsom ledtappen 24, varför det med an- tagandet att en fjäderenhet med samma dimensioner används blir nödvändigt att ha en fjäderenhet med större kapaci- tet. Vid hjulupphängningen enligt uppfinningen kan emel- lertid fjäderenhetens 30 dimensioner minskas för anpass- ning till den på ledtappen 27 utövade reaktionskraften, och denna minskning av fjäderenhetens 30 dimensioner är mycket fördelaktig ur utrymmessynpunkt. Luftrenaren 18 och andra nödvändiga komponenter är vanligtvis placerade vid den bakre delen av ramen l, varigenom míniatyrise- ringen av fjäderenheten 30 för att kunna placeras bland de olika komponenterna är den väsentligaste fördelen med uppfinningen. Bakhjulsupphängningen enligt uppfinningen har även andra särdrag och fördelar vilka kommer att be- skrivas mera i detalj nedan.

I fig 3 visas fjäderenhetens 30 funktion matematiskt.

F är en kraft som utifrån utövas på motorcykeln, och P är en repulsiv kraft som är nödvändig för fjäderen- heten 30. a är en linje som åskådliggör kraftens F rikt- ning och sträcker sig genom bakhjulets ll axel 12. b är en linje genom svängarmarnas 9 axel eller tapp 10 och är parallell med linjen a. c är en förbindningslinje mellan ledtapparnas 24 och 25 centra, och d är en linje, som sträcker sig genom tappens 10 centrum och är parallell med linjen c. e är en linje genom centrumet för länkar- mens 21 ledtapp 22 och parallell med linjen c. f är en anslutníngslinje mellan de övre och nedre ledtapparnas 26 och 27 för fjäderenheten 30 centra. g är en linje som sträcker sig genom centrumet för länkarmens 21 tapp 22 och är parallell med linjen f. h är en linje genom cen- trumet för svängarmarnas 9 tapp 10 och parallell med lin- jen f. L1 är ett avstånd mellan linjerna a och b, medan Lz är ett avstånd mellan linjerna c och d, L3 är ett av- stånd mellan linjerna c och e, L4 är ett avstånd mellan linjerna f och g och L5 är ett avstånd mellan linjerna f och h. Av fig 3 erhåller man följande ekvation (1): 10 15 20 25 30 35 8007202-8 (1) :coq-a Av ekvation (l) framgår tydligt att ju större av- ståndet L5 är desto mindre blir den repulsiva kraften P.

I den tidigare använda hjulupphängningen för motor- cyklar är emellertid den nedre änden av fjäderenheten 30 direkt ansluten till ramen l, så att avståndet L5 blir noll (L5 = 0) och ekvation (l) omvandlas till följande ekvation (2), där den repulsiva kraften P är ersatt med P': Li P' = --- -F (2) onuooø Som tydligt framgår vid en jämförelse mellan de P' större än P (P < P'). När så- utan ändring av den re- båda ekvationerna blir ledes avståndet L5 görs större pulsiva kraften P kan avståndet L2 de motsvarande ökningen av avståndet LS. att det blir möjligt att flytta fram läget för den led- 9 till stängerna 23. göras mindre ett vär- Detta innebär tapp 24 som ansluter svängarmarna Härigenom kan. om avståndet L2 görs lika med avståndet Ls (L2 = L5) ledtapparna 24 och 27 placeras på sam- Om å andra sidan led- 9 mitt kan stäng- ma ställe, såsom visas i fig 4. tappen 24 placeras framför svängarmens erna 23 och länkarmen 21 flyttas fram, så att den bakre änden av länkarmen 21 och stängerna 23 kan skyddas från att komma i konflikt med själva bakhjulet ll. Således kan stängerna 23 förenas till en stång som placeras framför bakhjulet ll. I det fallet kan den gaffelfor- miga bakre änden av länkarmen 21 göras om utan gaffel så att det blir möjligt att öka länkarmens styvhet.

Eftersom dessutom ledtappen 24 kan placeras långt fram på vardera svängarmen 9, såsom visas i fig 5, kan den övre änden på varje stång 23 vara ledbart ansluten till länkarmens 21 främre ände medelst en ledtapp 25' och kan fjäderenhetens 30 övre ände vara ledbart anslu- U! 10 15 20 25 30 35 8007202-8 7 ten till länkarmens 21 bakre ände medelst en ledtapp 26', så att stängerna 23 och fjäderenheten 30 korsar varandra med X-form. Genom att anordna stängerna 23 och fjäderen- heten 30 i X-form blir det möjligt att åstadkomma ett större utrymme för installation av olika komponenter, såsom luftrenaren 18', genom fjäderenhetens 30 tillbaka- lutning. Det är med denna konstruktion möjligt att anord- na de båda ledtapparna 24 och 27 på samma ställe eller intill varandra, såsom beskrivits i samband med fig 4.

Om dessutom såsom framgår av fig 3 de linjer, som förbinder lageraxelns 22 centrum med ledtapparnas 25 och 26 centra, betecknas med i och k.varierar den mel- lanliggande vinkeln u mellan linjerna i och c och den mellanliggande vinkeln B mellan linjerna k och f efter länkarmens 21 utslag, storleken på avstânden L3 och L4. fig 3 är vinkeln a en spetsig vinkel, så att avståndet kraftigt med ökande utslag av länkarmen 21. Som av den tidigare ekvation (1) medför ökning av P ökning av avståndet L4, varigenom det blir att konstruera ett s k progressivt fjädrings- där fjäderenhetens 30 reaktionskraft ökar med varigenom man får en ändring av I utförandet enligt L4 ökar framgår kraften möjligt system, ökande infjädring av bakhjulet ll. Dessutom är det vid bakhjulsupphängningen enligt uppfinningen så att avstån- det L5 varierar efter svängarmarnas 9 utslag, eftersom den mellanliggande vinkeln Y mellan linjen f och den lin- je l som förbinder lageraxelns eller ledtappens 10 cen- trum med ledtappens 7 centrum varierar efter svängar- marnas utslag. vinkeln Y ökar med uppåtriktad svängning av svängarmarna 9 varigenom avståndet L5 också ökar.

Denna ökning påverkar också progressiviteten såsom fram- Närmare bestämt deltar inte bara utan även avståndet LS i åstadkom- mandet av den progressivitet som är fördelaktig för bak- hjulsupphängningar för motorcyklar. vid tidigare kända typer av upphängningsanordningar åstadkoms den nödvändiga progressiviteten genom tillämpning av spetsig vinkel B, men vid bakhjulsupphängningen enligt uppfinningen kan går av ekvation (1). avstânden L4 och L3 8007202-8 8 vinkeln B vara mindre spetsig genom att man har den yt- terligare funktionen hos avstândet Ls, varigenom böjpâ- känningarna i fjäderenheten 30 kan slätas ut och lugn rörelse av stötdämparen kan uppnås på ett fördelaktigt sätt.

Claims (5)

1. 0 15 20 25 30 8007202-8 PATENTKRAV l. Hjulupphängning för motorcyklar, vilken upphäng- ning har tvâ svärgarmar (9), vilka är placerade på var sin sida om ett bakhjul (ll) och vilka är vid sin främre ände svängbart anslutna till ett bakre nedre parti av motorcykelramen (l) medelst en horisontell tväraxel (10), varvid bakhjulet (ll) är så monterat vid den bakre änden av svängarmarna (9) att det är roterbart kring en horisontell axel (12), en länkarm (21), vilken sträcker sig i motorcykelns längdriktning och vid ett mittparti är svängbart ansluten till ett bakre övre parti av ramen (1) medelst en horisontell tväraxel (22), varvid den ena änden av länkarmen (21) är ledbart ansluten till de övre ändarna av två stänger (23), vilka är placerade pà ömse sidor om bakhjulet (ll), och de nedre ändarna av stängerna (23) är ledbart anslutna till var sin svängarm (9), och varvid en övre ände av en tryckfjäder- enhet (30) är ledbart ansluten till länkarmens (21) andra ände, k ä n n e t e c k n a d av att en nedre ände av fjäderenheten (30) är ledbart ansluten direkt till en främre del av svängarmarna (9) utom vid dessas svängbara anslutning till ramen (1) och att fjäder- enheten (30) har en enda fjäder (28) och en enda stöt- dämpare (29).

2. Hjulupphängning enligt krav 1, k ä n n n a d av att den övre änden av fjäderenheten (30) är ansluten till den främre änden av länkarmen (21), att (30) är ledbart ansluten e t e c k- den nedre änden av fjäderenheten till ett ställe på svängarmarna (9) mellan dessas sväng- bara anslutning till ramen (l) och den anslutningspunkt, vid vilken stängernas (23) nedre ändar är anslutna till svängarmarna (9), och att stängernas (23) nedre ändar är anslutna till en mellandel av svängarmarna (9).

3. Hjulupphängning enligt krav l, k ä n n e t e c k~ n a d av att den främre änden av länkarmen (21) och 10 15 20 8007202-8 10 en mellandel av svängarmarna (9) är ledbart anslutna till varandra medelst respektive stång (23) och att den bakre änden av länkarmen (21) och den främre delen av svängarmarna (9) är ledbart anslutna till varandra medelst íjäderenheten (30), varvid det blir möjligt att anordna stänqerna (23) och fjäderenheten (30) med X-form.

4. Hjulupphängning enligt krav l, k ä n n e t e c k- n a d av att den nedre änden av stängerna (23) och den nedre änden av fjäderenheten (30) är ledbart an- slutna till tillhörande svängarm på samma ställe.

5. Hjulupphängning enligt krav l, k ä n n e t e c k- n a d av att en linje (f), som förbinder centra hos fjäderenhetens (30) övre och nedre ledtappar (26, 27) med varandra, och en linje (R), som förbinder centrumet för den nedre ledtappen (27) hos fjäderenheten (30) med centrumet för svängarmarnas (9) svängaxel (10), korsar varandra för att bilda en spetsig vinkel (Y) vid sin främre övre sida, varvid den spetsiga vinkeln ökar mot rät vinkel vid uppàtriktad svängning av sväng- armarna (9).