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Zweiradfahrzeug Die Erfindung betrifft ein Zweiradfahrzeug, dessen
Rahmen aus einem vorderen starren und einem hinteren, gegeneinander schwenkbare
Teile aufweisenden Abschnitt besteht.
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Die bisher bei Zweiradfahrzeugen gebräuchlichen Federungen dämpfen
vor allem vertikal wirkende Erschütterungen. In horizontaler Richtung auftretende
Stöße müssen von den vertikal wirkenden Federn mit aufgenommen werden. Dies führt
insbesondere bei scharfem - Bremsen und auf unebenen Straßen zu Beschädigungen des
Fahrzeugs, zu unangenehmen Auswirkungen auf den Fahrer, zu Schwerpunktverlagerungen
und damit gefährlichen Momenten, weil die Stöße erst nach Umwandlung in senkrecht
wirkende Stöße gedämpft werden können.
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Es sind schon verschiedene Vorschläge gemacht worden, um die Federung
von Zweiradfahrzeugen zu verbessern. So hat man vorgeschlagen, den ganzen Rahmen
federnd auszubilden. Dieser Federrahmen ist aber so konstruiert, daß der gegenseitige
Abstand von Vorderradachse und Hinterradachse sich nicht wesentlich verändern kann,
d. h., eine horizontale Federung ist kaum vorhanden.
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Bei einer anderen bekannten Federanordnung ist das eine Ende einer
Blattfeder am Vorderteil des Rahmens mittels einer Schraube befestigt, während das
andere Ende der Blattfeder unmittelbar in einen Arm übergeht, der die Hinterradgabel
fortsetzt. Der Horizontalabstand zwischen den Befestigungsteilen der Blattfeder
ist konstant, so daß der Radstand sich nicht ändern kann und eine ausreichende Abfederung
in horizontaler Richtung unmöglich ist.
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Ein weiterer Vorschlag betrifft ein Zweiradfahrzeug, bei dem die Vorderradachse,
die Lenksäule und der untere Rahmenteil einen starren Rahmen bilden. Wenn also die
Vorderradachse einen Stoß erleidet, führt der Rahmenteil eine Schwenkbewegung aus,
und ein an dem Rahmenteil angelenkter Winkelhebel wird um einen Zapfen des Tretlagers
verschwenkt, wodurch die vertikalen Stöße des Vorderrades mittels einer Feder aufgenommen
werden. Dies gilt jedoch nicht für die horizontalen Stöße. Ferner sind keine Vorkehrungen
getroffen, um die horizontalen Stöße vom Hinterrad abzudämpfen.
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Bei einem weiteren Motorrad ist zwischen zwei gelenkig miteinander
verbundenen Rahmenteilen eine Blattfeder angeordnet, während zwei Schraubenfedern
auf Zug und Druck beansprucht an einem anderen Punkt zwischen den Rahmenteilen angeordnet
sind. Wenn die Vorderachse und die Hinterachse sich in Vertikalrichtung verschieben,
wird die Blattfeder gebogen, woraufhin ein Lenker die Bewegung auf die Zug- und
Druckfedern überträgt. Die Anordnung dämpft also die vertikalen Stöße in sehr wirksamer
Weise, kann jedoch horizontale Stöße auf die Vorder-oder Hinterachse nicht aufnehmen,
weil der Abstand zwischen diesen beiden Achsen praktisch unveränderlich ist.
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Die Wichtigkeit der horizontalen Abfederung bei Zweiradfahrzeugen
ist bereits erkannt worden. Man hat zu diesem Zweck ein entgegen der Wirkung der
Federkraft in der Belastungsrichtung bewegbares Stützelement quer zur Belastungsrichtung
entgegen einer Federkraftwirkung schwenkbar angeordnet. Das Stützelement wird hierbei
durch die einen Enden von mindestens zwei im Winkel zueinander und zur Belastungsrichtung
stehenden Gelenkarmen getragen, von denen das andere Ende an einem entgegen der
Federkraft verdrehbaren Hebelarm angreift. Das Stützelement soll dabei vom Hinterrad
gebildet werden, während die Pedale bzw. der Motor am Rahmen befestigt sind. Abgesehen
vom schlechten Wirkungsgrad dieser Anordnung sind auch keine Vorkehrungen getroffen,
um die Antriebskette zu entlasten. Diese wird also eine wirksame Federung in horizontaler
Richtung verhindern und in kurzer Zeit reißen.
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Demgegenüber ist das Zweiradfahrzeug nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet,
daß die Hinterradstöße in horizontaler Richtung über Winkelhebel auf im wesentlichen
senkrecht angeordnete Federn übertragen werden, wobei an den Winkelhebeln befestigte
Gleitschuhe, welche den Hinterradantrieb tragen, an entsprechenden Kurventeilen
des starren Hauptrahmens entlanggleiten können.
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Vorzugsweise werden ferner die horizontalen Stöße des Vorderrades
über eine am oberen Ende der Vorderradgabel
angelenkte Pufferstange
auf annähernd senkrechte Federn übertragen.
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Durch diese Anordnung läßt sich eine bisher für unerreichbar gehaltene
weiche Abfederung und Dämpfung in Horizontalrichtung erzielen, so daß sogar Steinstufen
ohne weiteres befahren werden können.
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Die Dauerstandfestigkeit des Fahrzeugs wird um ein Mehrfaches erhöht,
die Luftreifen können stark aufgepumpt werden, so daß der Reifenverschleiß geringer
wird, und das Schleudern des Fahrzeugs ist auch bei -Notbremsungen ausgeschlossen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
bei dem Schrauben und Federn zur Stoßdämpfung verwendet sind. Es zeigt Abb.l eine
perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäß gestalteten Zweiradfahrzeugs, Abb.
2 a, 2 b, 2 c und 2 d Einzelteile des Zweiradfahrzeugs nach Abb. 1, -NU). 3 a den
Rahmen eines Zweiradfahrzeugs nach Abb. 1 in einer Stellung, die dessen Teile einnehmen,
wenn das Hinterrad plötzlich gebremst wird, und Abb.3b eine Teilansicht der Eingriffsstelle
einer mit dem Vorderradgestänge verbundenen Pufferstange.
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In den Zeichnungen bezeichnet 1 den Hauptrahmen, 2 eine Stützplatte
für eine senkrechte Stöße aufnehtnende Feder, 3 eine Führungsstange für die die
senkrechten Stöße aufnehmende Feder, 4 den Unterzug des Hauptrahmens 1, 51, 52,
53 und 54 Befestigungsmuttern für die Stützplatte 2, 61 und 62 obere Zapfengelenke
für hintere Rahmenteile, 71 und 72 untere Zapfengelenke für hintere Rahmenteile.
81 und 82
Zapfengelenke für die die waagerechten Stöße dämpfenden Federn 151
und 152, 9 ein Anschlußblech für schwenkbare Winkelhebel 14, 10 die Angriffsstelle
von Gleitschuhen 24 am Winkelhebel 14, 11 eines der Zapfengelenke der Gleitschuhe,
12 den Antrieb, 13 das Übersetzungsgetriebe, 151 und 152 die horizontalen Stöße
aufnehmende Federn, 161 und 162 Führungsstangen für diese Federn, 17 ein Zapfengelenk
für die Rahmenteile 221 und 222, 18 eine die senkrechten Stöße aufnehmende Feder,
19 das Zapfengelenk für die Feder 18, 20 das Paßloch für das Gepäckträgergestell,
21 ein Rollenlager, 231 und 232 Zapfengelenke für die Gleitschuhe 24 und die unteren
hinteren Rahmenteile 281 und 282, 29 einen Führungsschlitz für das Rollenlager 21,
30 einen abgestuften Achszapfen mit Mutter für das untere Zapfengelenk des Hauptrahmens,
31 eine abgestufte Achse mit Mutter für das Zapfengelenk der Gleitschuhe 24, 32
die abgestufte Achse mit Mutter für das obere Zapfengelenk des Hauptrahmens, 331,
332, 333 und 334 Befestigungslöcher für die hinteren unteren Rahmenteile, 34 ein
Bremsgehäuse, 35 Befestigungsteile des Bremsgehäuses für die unteren hinteren Rahmenteile,
361 und 362 im wesentlichen senkrecht stehende hintere Rahmenteile, 37 ein Abstützteil
der Führungsstange für die die waagerechten Stöße aufnehmenden Federn, 38 eine Pufferstange
für das Vorderrad, 39 und 40 die der Pufferstange zugeordneten Federn, 41 ein Durchdringungsrohr,
42 eine Einstellmutter, 43 ein Zapfengelenk der Pufferstange 38, 44 ein Verbindungselement
für den Vorderrahmen und 45 das Einsteckstück für das Vorderradgabelgestänge.
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Die Stoßdämpfungseinrichtung für ein zweirädriges Kraftrad wird nachstehend
erläutert: Zwei Rahmenteile 221 und 222 werden am Hauptrahmen 1 mittels abgestufter
Achsen 32 drehbeweglich befestigt. Die Stützplatte 2 ist an den Rahmenteilen 221,
222 mittels Befestigungsmuttern 51, 52, 53 und 54 so befestigt, daß sich die Rahmenteile
221 und 222 so bewegen, als bestünden sie aus einem Stück. Das eine Ende der die
senkrechten Stöße dämpfenden Feder 18 ist mit dem Gelenk 19 am Hauptrahmen 1 drehbar
befestigt, während das andere Ende der Feder 18 mit der Stange 3 fest verbunden
ist, die mittels einer Mutter den Schlitz 26 durchdringt, um die Feder verschieben
und regulieren zu können.
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Die Winkelhebel 14, von denen nur ein einziger sichtbar ist und welche
eine waagerechte Verschiebung der hinteren Rahmenteile ermöglichen, sind über Gelenke
25 mittels einer abgestuften Achse 30 und Buttern am unteren Teil des Rahmens 1
schwenkbar befestigt und durch eine Verbindungsplatte 9 so verbunden, daß sie sich
gemeinsam bewegen. An beiden Seiten des Zapfengelenkes 11 der Gleitschuhe 24 sind
die Hebel 14 durch eine gestufte Achse 31 mit Muttern festgelegt, während die Rahmenteile
281 und 282 an Gelenken 231 und 232 der Gleitschuhe 24 schwenkbar gelagert angreifen.
Dadurch, daß die Befestigungsstücke 35 des Bremsgehäuses 34 an den unteren hinteren
Rahmenteilen 281 und 282 durch die Löcher 331, 332, 333 und 334 hindurch befestigt
sind, bilden die Rahmenteile eine Einheit.
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Die unteren Enden der im wesentlichen senkrecht stehenden rückwärtigen
Rahmenteile 361 und 36.., drehen sich um Gelenke 71 und 72 der unteren hinteren
Rahmenteile 281 und 282, während sich ihre oberen Enden um Gelenke 61 und 6, der
oberen hinteren Rahmenteile 221, 222 drehen. Der Gleitschuh 24 trägt den Hinterradantrieb
12, und das Getriebe 13 weist einen Schlitz 29 für das Einstellen des Rollenlagers
21 an seinem vorderen Ende auf. Das Rollenlager 21, das in den Schlitz 29 eingreift,
kann an dem Unterzug 4 des Hauptrahmens 1 entlanggleiten.
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Die Führungsstangen 161 und 162 drehen sich um Gelenke 81 und 82 an
Vorsprüngen des Winkelhebels 14. Sie werden von den die waagerechten Stöße dämpfenden
Federn 151 und 15, umhüllt und erstrecken sich durch Löcher im Tragstück 37 hindurch,
das mit dem Hauptrahmen fest verbunden ist. Die oberen Enden der Führungsstangen
161 und 162 legen sich über Muttern an das Teil 37 an, so daß die Elastizität der
Federn 151 und 152 regulierbar ist.
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Mit dem Vorderteil des Rahmens 1 ist ein Vorderrad über eine bekannte
Gabel verbunden, während die Achse des Hinterrades die Löcher 71 und 72 am hinteren
Ende der Rahmenteile 281 und 282 durchdringt.
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An das obere Ende des Einsteckteiles 45 der Vorderradgabel ist das
eine Ende einer Pufferstange 38 bei 43 angelenkt, während das andere Ende das Rohr
41 durchdringt, das an einem die abgestufte Achse 32 umfassenden Gehäuse befestigt
ist. An beiden Enden des Rohres 41 liegen Federn 39 und 40 an, deren Spannung durch
eine Einstellmutter 42 am hinteren Ende der Stange 38 geregelt werden kann, wie
dies in Abb. 3 b dargestellt ist.
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Die Stoßdämpfungsvorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel der Abb.
1 bis 3 ist also so gestaltet, daß ein verformbarer Gliederhinterrahmen an einem
festen Gliederrahmen schwenkbar gelagert ist und Stoßdämpfungsteile zwischen diesen
beiden Rahmen so angeordnet sind, daß ein waagerechter Stoß in Komponenten aufgeteilt
und jeder Teilstoß getrennt absorbiert wird, d. h., der größte Teil der Stöße wird
durch die Federn 39 und 40 und der verbleibende kleine Teil, und zwar lediglich
die senkrechte Erschütterungskomponente, wird durch die Feder 18 aufgenommen.
Wenn
das Hinterrad durch plötzliches Bremsen beispielsweise blockiert wird, schwingen
die Hebel 14 nach rückwärts um den Zapfen 25, die Schuhe 24 gleiten ebenfalls nach
rückwärts an der Krümmung des Unterzuges 4 des Rahmens 1 entlang, wobei sie die
Federn 151 und 152 zusammendrücken und die Gliederkombination aus den hinteren
Rahmenteilen verformen (Abb. 3 a). Daraufhin wird die Verschiebung und die Verformung
durch die Elastizität der Federn 151 und 152 sofort wieder ausgeglichen.
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Infolge unebener Straße, grobem Kies auf dieser usw. verursachte Stöße,
die verhältnismäßig geringen Widerstand bieten, können durch die Federn 39 und 40
aufgenommen werden.
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Auf diese Weise wird jeder Stoß während des Fahrens des Fahrzeugs
nahezu gänzlich absorbiert durch die die horizontalen Stöße dämpfenden Federn
151
und 152 sowie 39 und 40. Die gleichzeitig mit auftretende, geringe senkrechte
Erschütterung wird durch die Feder 18 aufgenommen, so daß jede Erschütterung, die
durch Stöße verursacht wird, nicht im geringsten auf den Hauptrahmen 1 und die Tragplatte
2 übertragen wird, wodurch ein sicheres und bequemes Fahren ohne senkrechte Erschütterung
des Fahrers bzw. der Insassen eines Fahrzeugs gewährleistet ist.