WO2017067743A1

WO2017067743A1 - Radaufhängung sowie motorrad

Info

Publication number: WO2017067743A1
Application number: PCT/EP2016/072783
Authority: WO
Inventors: Josef Renn; Klaus-Peter Oberle
Original assignee: Zf Friedrichshafen Ag
Priority date: 2015-10-23
Filing date: 2016-09-26
Publication date: 2017-04-27
Also published as: DE102015220750A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung für ein Zweirad mit wenigstens einem einem Zylinderlement, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Zylinderelement eine Hydropumpe angeordnet ist. Daneben betrifft die Erfindung ein Motorrad.

Description

Radaufhängung sowie Motorrad

Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung für ein Zweirad mit wenigstens einem Arm.

Die Radaufhängung eines Motorrads umfasst üblicherweise federnde und/oder dämpfende Elemente. Dabei ist es ebenfalls bekannt, in den Radaufhängungen eine Höhenverstellung zu integrieren, so dass das Sitzniveau des Motorrads beispielsweise bei zwei Personen oder Reisebeladung auf einer gewünschten Höhe gehalten werden kann. Dabei ist es bekannt, manuelle oder pneumatische Versteileinrichtungen vorzusehen.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Anmeldung, eine Radaufhängung anzugeben, die einerseits leicht bedienbar ist und andererseits die Dämpferkennlinie unverändert lässt.

Zur Lösung dieses Problems wird vorgeschlagen, bei einer Radaufhängung für ein Zweirad mit wenigstens einem Zylinderelement in dem Zylinderelement eine Hydro- pumpe anzuordnen.

Als Kern der Erfindung wird angesehen, dass eine Versteileinrichtung gewählt wird, die im Gegensatz zu einer pneumatischen Versteileinrichtung die Dämpferkennlinie unverändert lässt, aber andererseits einfacher zu handhaben ist als eine manuelle Versteileinrichtung.

Hydropumpen werden auch Hydraulikpumpen genannt und sind Vorrichtungen, um Hydraulikflüssigkeit von einer Stelle zu einer anderen zu bewegen. Als Hydraulikflüssigkeit wird bevorzugt Öl verwendet.

Vorzugsweise handelt es sich bei dem Zylinderelement um einen Arm der Radaufhängung. Es kann sich aber auch um einen Zusatzzylinder handeln, der mit einem Arm wirkverbunden ist. Besonders bevorzugt ist der Zusatzzylinder über die Gabelbrücke mit wenigstens einem Arm hydraulisch verbunden. Mit besonderem Vorteil kann die Hydropumpe an einem Ende des Arms angeordnet sein. Bei dieser Anordnung lässt sich die Hydropumpe besonders einfach in den Arm integrieren, ohne den restlichen Aufbau zu stören.

Mit besonderem Vorteil ist die Hydropumpe am radabgewandten Ende angeordnet.

Vorteilhafterweise kann die Hydropumpe eine Antriebseinrichtung und eine Pumpeneinrichtung umfassen. Das heißt, dass die Hydropumpe eine eigene Antriebseinrichtung besitzt, besonders bevorzugt ist hier ein Elektromotor. Hierbei werden wiederum bevorzugt Motoren mit Bürsten verwendet. Weiterhin umfasst die Hydropumpe die eigentliche Pumpeneinrichtung.

Mit besonderem Vorteil kann die Pumpeneinrichtung als Radialkolbenpumpe, insbesondere als schlitzgesteuerte Radialkolbenpumpe, ausgestaltet sein. Grundsätzlich können Hydropumpen auf eine vielfältige Art und Weise ausgestaltet sein. Es sind beispielsweise Flügelzellenpumpen, Zahnradpumpen, Schraubenspindelpumpen, Axialkolbenpumpen, Radialkolbenpumpen und Hubkolbenpumpen bekannt, um nur die Obergruppen zu nennen. Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass für den konkreten Anwendungsfall schlitzgesteuerte Radialkolbenpumpen besonders geeignet sind, um die benötigten Kräfte beim gegebenen Bauraum zu stellen. Eine derartige Radialkolbenpumpe geht zum Beispiel aus der DE 10 201 1 109 268 A1 hevor.

Mit besonderem Vorteil kann die Pumpeneinrichtung in einem Gehäuseblock angeordnet sein, der den Arm hydraulisch abdichtet. Dann ist weiter bevorzugt die Antriebseinrichtung hinter dem Gehäuseblock angeordnet, so dass die Antriebseinrichtung nicht mit der Hydraulikflüssigkeit des restlichen Arms in Kontakt kommt.

Mit besonderem Vorteil kann mittels der Hydropumpe eine Versteileinrichtung in Längsrichtung des Arms bewegbar sein. Grundsätzlich kann die Versteileinrichtung beliebig ausgestaltet sein, besonders vorteilhaft ist die Versteileinrichtung aber topfartig ausgestaltet. An die topfartige Versteileinrichtung kann beispielsweise eine Tragfeder angrenzen, die durch ein Verschieben der Versteileinrichtung aufgrund der Arbeit der Pumpeneinrichtung den Spannungszustand der Tragfeder oder auch einer anderen Feder ändert. Auf diese Art und Weise kann eine Federfußpunktverstellung realisiert werden, durch die einerseits die Höhenlage des Motorrads verändert wird und andererseits die Dämpfungskennlinie unverändert bleibt.

Vorteilhafterweise weist die Versteileinrichtung an ihrem Boden einen sich in Längsrichtung erstreckenden Kragen auf. Damit kann eine an der Versteileinrichtung anliegende Feder zentriert werden.

Mit besonderem Vorteil kann in dem Arm eine hohle Kolbenstange angeordnet sein und Öl innerhalb der Kolbenstange mit der Hydropumpe in Fluidverbindung stehen. Eine Pumpe benötigt üblicherweise ein Reservoir oder einen Tank, aus der die Pumpe Hydraulikflüssigkeit zu einem anderen Raum hin pumpen kann. In diesem Fall ist die sowieso vorhandene Kolbenstange gleichzeitig auch das Hydraulikflüssigkeitsreservoir oder Ölreservoir, wodurch sowohl der axiale wie auch der radiale Bauraum nicht verändert werden.

Dabei kann die Kolbenstange am einen Ende abgedichtet sein. Alternativ kann die Kolbenstange eine durchgehende Öffnung aufweisen und die Hydropumpe mit einem Raum, insbesondere mit einem Arbeitsraum, am anderen Ende der Kolbenstange verbunden sein. Dabei ist der Arbeitsraum mit einer derartigen Flüssigkeitsmenge ausgestattet, dass auch ein Abziehen von Hydraulikflüssigkeit durch die Hydropumpe nicht zu einer Änderung der Dämpfungseigenschaften führt. Grundsätzlich bleibt die Vorspannung der Hydraulikflüssigkeit bzw. der Druck auf den Kolben unverändert, so lange der Druck im Ausgleichsraum unverändert bleibt. Daher kann aus dem Arbeitsraum Hydraulikflüssigkeit entnommen werden, ohne die Dämpfungseigenschaften zu verändern.

Vorzugsweise kann die Radaufhängung eine Vorderradaufhängung sein. Bei Hinterradaufhängungen sind bereits Lösungen mit Getriebemotoren bekannt. Diese können an der Vorderradaufhängung aber nicht verwendet werden. Die beschriebene Höhenverstelleinrichtung kann aber auch bei Hinterradaufhängungen eingesetzt werden. Dort stellt sie eine Alternative zu vorhandenen Höhenverstelleinrichtungen dar.

Mit besonderem Vorteil kann die Radaufhängung zwei Arme aufweisen. Dann kann der zweite Arm beispielsweise dazu verwendet werden, um eine Vorrichtung zur Einstellung der Dämpfkraft darin anzuordnen. Dann kann an einer Radaufhängung sowohl eine Höhenverstellung als auch eine Dämpfkraftverstellung realisiert werden.

Daneben betrifft die Erfindung ein Motorrad mit wenigstens einer Radaufhängung. Dieses zeichnet sich dadurch aus, dass die Radaufhängung wie beschrieben ausgebildet ist.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und Figuren. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Radaufhängung eines Motorrads, und

Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Arm einer Radaufhängung.

Figur 1 zeigt eine Vorderradaufhängung 1 eines Motorrades, mit zwei Armen 2 und 3, einer Gabelbrücke 4 und einem Zusatzzylinder 5. Im Zusatzzylinder 5 ist die Hydropumpe angeordnet und bspw. mit dem Arm 2 über die Gabelbrücke 4 verbunden.

Eine Alternative Anordnung der Hydropumpe ist in Figur 2 gezeigt.

Figur 2 zeigt einen Schnitt durch den Arm 2 der Vorderradaufhängung 1 . Dabei befindet sich im radseitigen Teil eine Schwingungsdämpferanordnung 6 und im gabel- brückenseitigen Teil eine Tragfederanordnung 7. Am radseitigen Ende befindet sich ein Bremszangenhalter 8, der in Abhängigkeit des jeweiligen Motorradtyps gestaltet wird. Dieser ist rein exemplarisch dargestellt. Der Arm 2 weist zwei Zylinderelemente

9 und 10 auf, in denen die Schwingungsdämpferanordnung 6 und die Tragfederanordnung 7 wie auch die Hydropumpe 12 angeordnet sind. Die Zylinderelemente 9 und

10 sind gegeneinander verschiebbar und über eine Dichtung 14 abgedichtet. Die Schwingungsdämpferanordnung 6 umfasst einen Kolben 1 6, eine daran befestigte Kolbenstange 18 sowie eine Zuganschlagsfeder 20. Der Kolben 1 6 trennt einen ersten Arbeitsraum 22 von einem zweiten Arbeitsraum 24. Auf den zweiten Arbeitsraum 24 folgt ein Druckanschlagpuffer 26, der eine Zerstörung der Vorderradaufhängung 1 bei vollständig eingefahrenem Schwingungsdämpfer 6 verhindern soll.

Auf den Druckanschlagpuffer 26 folgt die Tragfeder 28. Die Hydropumpe 12 steht mit der Tragfeder 28 über die Versteileinrichtung 30 in Wirkverbindung. Die Versteileinrichtung 30 ist topfartig ausgebildet, wobei der Boden des Topfes der Tragfeder 28 zugewandt ist. Am Boden der Versteileinrichtung 30 befindet sich ein umlaufender Kragen 32, der ein Ausweichen der Tragfeder 7 verhindert.

Die Hydropumpe umfasst einen Elektromotor 34 und einen Gehäuseblock 36, der als Steuerblock umfassend die Pumpeinrichtung angeordnet ist. Der Gehäuseblock 36 dichtet den Arm und hier das Zylinderelement 10 hydraulisch ab, so dass der Elektromotor 34 vor der Hydraulikflüssigkeit im Arm 2 geschützt ist. Die Hydropumpe 12 ist an einem Ende des Arms 2 angeordnet, und zwar am gabelbrückenseitigen Ende.

Zur Verstellung der Höhenlage des Motorrads pumpt die Pumpeneinrichtung 38, die bevorzugt als schlitzgesteuerte Radialkolbenpumpe ausgebildet ist, Öl aus oder über die Bohrung 40 in der Kolbenstange 18 in den Innenraum 42 der Versteileinrichtung 30 oder umgekehrt. Wird Öl in den Innenraum 42 gepumpt, so werden die Zylinderelemente 9 und 10 auseinandergepresst und das Motorrad angehoben. Wird dagegen Öl in die Bohrung 40 gepumpt, so wird das Motorrad abgesenkt. Dabei sind die Ölräume im inneren der Kolbenstange 18 und im Innenraum 42 der Versteileinrichtung 30 über die Pumpeneinrichtung 38 miteinander verbunden. Dementsprechend ist bevorzugt vorgesehen, dass die Kolbenstange 18 durch die Versteileinrichtung 30 hindurchführt.

Alternativ kann die Hydropumpe wie in Fig. 1 gezeigt am gabelbrückenseitigen Ende angeordnet sein. Dann bedarf es keiner Verbindung zur Kolbenstange. Bei dieser Ausgestaltung kann auch das Ölreservoir im Zusatzzylinder 5 vorgesehen werden. Bezuqszeichen

Vorderradaufhängung

Arm

Gabelbrücke

Zusatzzylinder

Schwingungsdämpferanordnung

Tragfederanordnung

Bremszangenhalter

Zylinderelement

Hydropumpe

Dichtung

Kolben

Kolbenstange

Zuganschlagfeder

erster Arbeitsraum

zweiter Arbeitsraum

Druckanschlagpuffer

Tragfeder

Versteileinrichtung

Kragen

Elektromotor

Gehäuseblock

Pumpeneinrichtung

Bohrung

Innenraum

Claims

Patentansprüche

1 . Radaufhängung (1 ) für ein Zweirad mit wenigstens einem Zylinderlement (2, 3), dadurch gekennzeichnet, dass in dem Zylinderelement (2) eine Hydropumpe (12) angeordnet ist.

2. Radaufhängung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Hydropumpe (12) an einem Ende des Zylinderelements (2) angeordnet ist.

3. Radaufhängung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydropumpe (12) eine Antriebseinrichtung (34) und eine Pumpeneinrichtung (38) um- fasst.

4. Radaufhängung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpeneinrichtung (38) als Radialkolbenpumpe, insbesondere schlitzgesteuerte Radialkolbenpumpe ausgestaltet ist.

5. Radaufhängung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpeneinrichtung (38) in einem Gehäuseblock (36) angeordnet ist, der das Zylinderelement (2) hydraulisch abdichtet.

6. Radaufhängung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Hydropumpe (12) eine Versteileinrichtung (30) in Längsrichtung des Zylinderelements (2) bewegbar ist.

7. Radaufhängung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an die Versteileinrichtung (30) eine Tragfeder (28) angrenzt.

8. Radaufhängung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteileinrichtung (30) topfartig ausgestaltet ist.

9. Radaufhängung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Zylinderelement (2) eine hohle Kolbenstange (18) angeordnet ist und Hydraulikflüssigkeit innerhalb der Kolbenstange (18) mit der Hydropumpe (12) in Fluidverbindung steht.

10. Radaufhängung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (18) als Fluidreservoir dient.

1 1 . Radaufhängung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (18) eine durchgehende Öffnung aufweist und die Hydropumpe (12) mit einem Raum, insbesondere Arbeitsraum, am anderen Ende der Kolbenstange (18) verbindet.

12. Radaufhängung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Radaufhängung (1 ) eine Vorderradaufhängung ist.

13. Radaufhängung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zylinderelement ein Arm (2, 3) der Radaufhängung (1 ) ist.

14. Radaufhängung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Radaufhängung (1 ) zwei Arme (2, 3) aufweist.

15. Radaufhängung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten Arm (3) eine Vorrichtung zur Einstellung der Dämpfkraft angeordnet ist.

1 6. Motorrad mit wenigstens einer Radaufhängung, dadurch gekennzeichnet, dass die Radaufhängung (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildet ist.