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Die
Erfindung betrifft ein Motorrad, das einen Rahmen umfasst, in dem
zumindest eine Maschine montiert ist; eine Vordergabel, die drehgelenkig
mit dem Rahmen verbunden ist, in der zumindest ein Vorderrad montiert
ist; eine hintere Gabel, die drehgelenkig an dem Rahmen montiert
ist, in der zumindest ein durch die Maschine anzutreibendes Hinterrad
montiert ist; wie auch ein mit der hinteren Gabel und mit dem Rahmen
verbundenes Federsystem, das zumindest einen Stoßdämpfer umfasst, der in dem Motorrad
horizontal orientiert und der unter der Maschine positioniert ist,
wobei der Stoßdämpfer einerseits
mit dem Rahmen und andererseits mit der hinteren Gabel verbunden
ist.
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Ein
derartiges Motorrad ist zum Beispiel aus dem
US-Patent Nr. 6 446 996 B1 bekannt.
Bekannte Motorräder
der in der Einführung
benannten Art umfassen ein Federsystem, das bei einem Federn des Hinterrads
nach innen zum Beispiel auf einer unebenen Oberfläche mit
Erhebungen und Löchern,
wie zum Beispiel einer Motocross Rennbahn Kräfte auf den Rahmen, den Fahrer
und das Vorderrad auf eine derartige Weise überträgt, dass dies eine negative Auswirkung
auf die Fahreigenschaften des Motorrads (die Stabilität, das Gleichgewicht
und die Straßenlage)
aufweist.
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Ein
Federn des Hinterrads nach innen bewirkt, dass der Rahmen nach oben
federt („Kicken") und das Vorderrad
in Reaktion darauf nach unten federt, was in einem holpernden Verhalten
des Motorrads resultiert. Als Ergebnis verlieren das hintere Rad wie
auch das vordere Rad konstant den Kontakt mit der Oberfläche, was
eine negative Auswirkung auf die Traktion oder den Vortrieb in dem
Fall des hinteren Rads und das Lenkverhalten in dem Fall des vorderen
Rads hat. Somit sinkt ebenfalls entsprechend die Maschinenleistung.
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Die
Aufgabe der Erfindung ist es, die obigen Nachteile zu überwinden
und ein Motorrad bereit zu stellen, wie es in der Einleitung genannt
wurde, das verbesserte Fahreigenschaften aufweist. Gemäß der Erfindung
ist das Motorrad zu diesem Zweck dadurch gekennzeichnet, dass das
Federsystem angeordnet ist, um Kräfte auf den Rahmen in einer
Richtung nach vorwärts
im Wesentlichen parallel zu der Bewegungsrichtung des Motorrads
auszuüben.
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Als
Ergebnis ist das Ausmaß bemerkenswert reduziert,
in dem das holpernde Federn des Rahmens und des vorderen Rads nach
oben und unten stattfindet, und die Traktion des hinteren Rads und das
Lenkverhalten des vorderen Rads sind vorteilhaft beeinträchtigt.
All dies ergibt ein Motorrad, das bemerkenswert verbesserte Fahreigenschaften
(Stabilität,
Gleichgewicht und Straßenlage)
aufweist, was große
Vorteile insbesondere bei dem Fall von Motocross Rennen bewirkt.
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Das
Ziel ist es, all die Kräfte
nach oben, die bewirken, dass das hintere Rad des Motorrads unter dem
Einfluss der Ungleichmäßigkeit
in der Gegend nach oben federt („Kicken"), mittels des Federsystems gemäß der Erfindung
in Kräfte
nach vorwärts umzuwandeln,
sodass das Motorrad als Gesamtes eine verbesserte Stabilität, Gleichgewicht und
Traktion (auf dem hinteren Rad) aufweisen wird und, als Ergebnis,
sicherer sein wird.
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Insbesondere
in dem Fall von Motorrad-Rennen wird es möglich sein, schnellere Rundenzeiten zu
realisieren, wenn ein derartiges Federsystem verwendet wird.
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In
einer besonderen Ausführungsform
des Motorrads gemäß der Erfindung
umfasst das Federsystem zumindest einen Stoßdämpfer, der horizontal in dem
Motorrad orientiert ist, und dieser Stoßdämpfer ist einerseits mit dem
Rahmen und andererseits mit der hinteren Gabel verbunden.
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Da
der Stoßdämpfer in
einer sehr funktionellen Ausführungsform
der Maschine positioniert ist, ist ein kompakteres Motorrad mit
einem niedrigeren Schwerpunkt erhalten, und dieses Motorrad ist
zusätzlich
dazu, dass es leichter ist, einfacher manövrierbar und stabiler.
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Die
Kräfte
können
in die Richtung der Bewegung des Motorrads darin wirken, dass das
Federsystem einen Hebel umfasst, und der Hebel mit der hinteren
Gabel bei einem ersten Drehpunkt verbunden ist, und mit dem Stoßdämpfer bei
einem zweiten Drehpunkt.
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Darüber hinaus
umfasst das Federsystem einen Hilfsarm, der mit einem ersten Ende
drehgelenkig mit dem Rahmen verbunden ist, und der Hilfsarm ist
mit einem dritten Drehgelenkspunkt des Hebels mit dem anderen Ende
verbunden. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der zweite
Drehgelenkspunkt unterhalb von dem ersten und dem dritten Drehgelenkspunkt
des Hebels angeordnet ist.
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In
einer bestimmten Ausführungsform
ist das erste Ende des Hilfsarms in der direkten Nähe des Drehaufhängungspunktes
der hinteren Gabel und des Rahmens angeordnet. Als Ergebnis dieser
Konstruktion erstreckt sich die hintere Gabel in einem kleinen Winkel
mit Bezug auf die Horizontale und verhindert somit ein unerwartetes
Ausfahren des Federsystems durch die Antriebskette (bei der Beschleunigung).
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In
einer ersten geeigneten Ausführungsform dieses
Federsystems ist der erste Drehgelenkspunkt zwischen dem zweiten
und dem dritten Drehgelenkspunkt angeordnet, während in einer anderen funktionellen
Ausführungsform
der dritte Drehgelenkspunkt zwischen dem ersten und dem zweiten
Drehgelenkspunkt angeordnet ist.
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In
einer bestimmten Ausführungsform
bilden das erste Ende und das andere Ende des Hilfsarms wie auch
der Drehaufhängungspunkt
der hinteren Gabel und der erste Drehgelenkspunkt des Hebels darüber hinaus
die Eckpunkte eines Trapezes, das zusätzlich zu einer Vereinfachung
der Konstruktion ebenfalls eine verbesserte Steuerung bei dem Zusammenwirken
der Kräfte
ermöglicht,
die in dem Motorrad auftreten.
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Der
Stoßdämpfer und/oder
Hilfsarm kann in einer Ruheposition im Wesentlichen parallel zu
der hinteren Gabel orientiert sein.
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Ein
weiterer Vorteil der Konstruktion des Federsystems gemäß der Erfindung
ist dadurch erhalten, dass der Lufteinlassdurchtritt von dem Luftfilter zu
der Maschine von einer rechteckigen Konstruktion ist. Als Ergebnis
der horizontalen Orientierung des Federsystems in dem Motorrad wird
ein zusätzlicher Montageraum
erhalten und der Montageraum kann zum Erzeugen eines rechteckigen
Lufteinlassdurchtritts verwendet werden. Somit ist nicht nur die
Konstruktion des Motorrads, sondern ebenfalls der Lufteinlassdurchtritt
zu der Maschine verbessert, was in einem verbesserten Wirkungsgrad
von diesem resultiert. Als Ergebnis des verbesserten Luft-Kraftstoff-Gemischs
liefert die Maschine eine höhere
Leistung und ein größeres Moment,
was deswegen zu einem reduzierten Kraftstoffverbrauch führt.
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Bezug
ist außerdem
auf das
US-Patent Nr. 6581711 gemacht,
das ähnlich
ein in dem Oberbegriff des Anspruch 1 beschriebenes Motorrads offenbart. In
diesem US-Patent wird Verwendung von einem bestimmten Feder/Stoßaufnahmemechanismus
gemacht, in dem ein Stoßdämpfer und
ein Arm gemeinsam mittels einem Bolzen drehgelenkig mit der hinteren
Gabel mit dieser sich parallel erstrecken.
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In
dieser bestimmten Konstruktion wird jedoch der parallele Arm eine
Kraft auf den Rahmen ausüben,
die größer ist
als die Kraft des Stoßdämpfers,
welche Kraft in eine Richtung gegenüber der Richtung der Bewegung
des Motorrads wirkt. Die Kraft gerät unterhalb des Schwerpunkts
des Motorrads in Eingriff, was in einem starken Tauchen der Front
des Motorrads resultiert, was vergleichbar mit der Situation ist,
wenn ein vertikal vorgesehener Stoßdämpfer verwendet wird. Darüber hinaus
ist die Baugruppe des Stoßdämpfers und
des parallelen Arms unterhalb des Drehpunkts der hinteren Gabel mit
dem Maschinenblock montiert, und als Ergebnis davon ist die hintere
Gabel ebenfalls höher
in dem Rahmen montiert.
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Der
Winkel, bei dem die rückwärtige Gabel sich
als Ergebnis davon mit Bezug auf die Horizontale ausdehnt, ist größer als
gewöhnlich,
was die Traktion des Motorrads negativ beeinträchtigt. Die durch die Antriebskette
bei der Beschleunigung des Motorrads ausgeübten Kräfte werden dazu beitragen,
die Feder der Stoßdämpfereinheit
aufzunehmen, wie es der Fall war.
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In
Motocross Rennen ist es darüber
hinaus erwünscht,
dass die Motorräder
eine große
Bodenfreiheit von zumindest 35 cm aufweisen. Da die Stoßdämpfereinheit
und der parallele Arm unter der rückwärtigen Gabel des Motorrads
montiert sind, wird auch der Maschinenblock in dem Rahmen höher montiert
sein. Abgesehen von der Tatsache, dass dies ebenfalls zu einem größeren Winkel
zwischen der rückwärtigen Gabel
und der Horizontalen führt, wird
der Schwerpunkt des Motorrads ebenfalls höher positioniert sein. Dies
weist eine negative Auswirkung auf die Stabilität und die Straßenlage
des Motorrads während
Motocross Rennen auf.
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Die
Erfindung wird nun mit Bezug auf eine Zeichnung detaillierter erklärt, in der:
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1 eine
Ausführungsform
eines Motorrads gemäß dem Stand
der Technik zeigt;
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2 eine
erste Ausführungsform
eines Motorrads gemäß der Erfindung
zeigt;
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3 eine
zweite Ausführungsform
eines Motorrads gemäß der Erfindung
zeigt.
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Für ein besseres
Verständnis
der Erfindung werden ähnliche
Teile mit gleichen Bezugszeichen in der folgenden Beschreibung der
Figuren bezeichnet.
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1 zeigt
ein Motorrad gemäß dem Stand der
Technik. Das Motorrad 1 besteht aus einem Rahmen 10 mit
einem vorderen Rohr 10a, in dem eine vordere Gabel 11 drehbar
montiert ist. Die vordere Gabel 11 kann durch eine Einrichtung
eines Handgriffs (nicht gezeigt) gedreht werden. Ein Vorderrad 12 ist
in der vorderen Gabel 11 montiert. Das Motorrad 1 gemäß dem Stand
der Technik umfasst darüber hinaus
eine hintere Gabel 13, in der ein Hinterrad 14 montiert
ist. Die hintere Gabel 13 ist drehgelenkig mit dem Rahmen 10 über einen
Anbringungspunkt 13a verbunden.
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Der
Rahmen 10 nimmt eine Maschinenbaugruppe auf, die aus einer
Maschine 16 mit einem Zylinder 17 und einem Vergaser 15 aufgebaut
ist, wobei der Vergaser 15 mittels eines Lufteinlassdurchtritts 18a mit
einem Luftfilter 18b verbunden ist. Der Luftfilter 18b ist
unter dem Sitz 10b positioniert.
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Das
Motorrad gemäß dem Stand
der Technik hat darüber
hinaus ein Federsystem 19, das aus einem Stoßdämpfer 19,
der mit dem Rahmen 10 auf der einen Seite und mit der hinteren
Gabel 13 auf der anderen Seite bei Anbringungspunkten 19a bzw. 19b verbunden
ist, besteht.
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Während der
Bewegung des Motorrads 1 über die Oberfläche 20 federt
das hintere Rad 14 nach innen, und diese federnde Bewegung
nach innen wird über
die hintere Gabel 13 und den vertikal vorgesehenen Stoßdämpfer 19 auf
den Rahmen 10 übertragen.
Dieses nach innen Federn des Hinterrads, zum Beispiel auf einer
unebenen Oberfläche 20,
die Erhebungen und Löcher
umfasst, wie zum Beispiel eine Motocross Rennstrecke, ergibt ein
Federn nach oben („Kicken") des Rahmens 10 und
somit ein holperndes Benehmen des Motorrads 1. Die Federbewegung
des hinteren Rads 14 nach innen ist durch den Pfeil A bezeichnet, während die „Kick-„ Bewegung
des Rahmens 10/ des Motorrads 1 durch den Pfeil
B bezeichnet ist.
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Dieses
zusammen Wirken der Kräfte
bewirkt darüber
hinaus, dass das vordere Rad nach unten federt, wie durch den Pfeil
C bezeichnet ist. Das holpernde Verhalten des Motorrads 1 gemäß dem Stand der
Technik resultiert darin, dass das hintere Rad 14 und das
vordere Rad 12 konstant den Kontakt mit der Oberfläche 20 verlieren.
Dies führt
zu einer weniger wirkungsvollen Traktion oder Vortrieb des hinteren Rads 14 und
zu weniger bevorzugten Steuereigenschaften des vorderen Rads 12.
Zusätzlich
dazu führt es
zu einem reduzierten Wirkungsgrad der Maschine 12.
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2 zeigt
eine Ausführungsform
eines Motorrads gemäß der Erfindung,
die nicht die Nachteile des Motorrads 1 gemäß dem Stand
der Technik aufweist, wie voranstehend beschrieben wurde. Das Motorrad 2 gemäß der Erfindung
umfasst ähnlich
ein Federsystem 19, dessen Stoßdämpfer 19 horizontal in
dem Rahmen 10 montiert ist. Analog zu 1 ist der
Stoßdämpfer 19 bei
einem Anbringungspunkt 19a mit dem Rahmen 10 und
bei einem Anbringungspunkt 19b mit der hinteren Gabel 13 verbunden.
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Noch
genauer hat das Federsystem des Motorrads 2 gemäß der Erfindung
einen zusätzlichen Hebel 21,
der mit der hinteren Gabel 13 bei einem ersten Drehgelenkspunkt 2a verbunden
ist. Der Hebel 21 ist mit dem Stoßdämpfer 19 über einen
zweiten Drehgelenkspunkt 21b (Anbringungspunkt 19b) verbunden.
Der Hebel 21 umfasst außerdem einen dritten Drehgelenkspunkt 21c,
der als Anbringungspunkt 22b für einen Hilfsarm 22 funktioniert,
der mit seinem anderen Ende 22a mit dem Rahmen 10 verbunden
ist.
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Das
Federsystem gemäß der Erfindung funktioniert
wie folgt. Ein Federn des hinteren Rads 14/ der hinteren
Gabel 13 (Pfeil A) nach oben ergibt eine Bewegung des ersten
Drehgelenkspunkts 21a des Hebels 21 um den Drehgelenkspunkt 13a der hinteren
Gabel 13 nach oben. Ähnlich
wird der dritte Drehgelenkspunkt 21c des Hebels 21 sich
nach oben bewegen und eine Drehbewegung um den ersten Drehgelenkspunkt 21a auf
den Hebel 21 über
den Hilfsarm 22 ausüben,
wobei diese Drehbewegung in einer Richtung im Uhrzeigersinn stattfindet.
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Entsprechend
wird der zweite Drehgelenkspunkt 21b, der mit dem Stoßdämpfer 19 verbunden ist,
einer Bewegung in die Vorwärtsrichtung
des Motorrads 2 unterzogen. Diese Vorwärtsbewegung des Drehgelenkspunkts 21b ergibt
eine Kraft (durch den Pfeil D bezeichnet), die in der Vorwärtsrichtung
durch den Stoßdämpfer 19 auf
den Rahmen 10 und somit auf das Motorrad 2 ausgeübt wird.
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Als
Ergebnis dieser Konstruktion des Federsystems gemäß der Erfindung
bewirkt ein nach innen Federn des hinteren Rads 14 (Pfeil
A), dass der Rahmen 10 nicht nach oben federt („Kicken"), wie es bei Motorrädern gemäß dem Stand
der Technik der Fall ist, sondern das Federnsystem gemäß der Erfindung verhindert,
dass das vordere Rad 12 in einer holpernden Weise nach
innen und außen
federt.
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Dies
weist eine vorteilhafte Wirkung auf die Traktion des hinteren Rads 14 wie
auch auf das Lenkverhalten des vorderen Rads 12 auf. Die
Aktion der Kräfte,
die in die Vorwärtsrichtung
(parallel zu der Bewegungsrichtung) auf den Rahmen 10/
das Motorrad 2 gemäß der Erfindung
durch das Federsystem 19, 21, 22 ausgeübt werden,
ergeben ein Motorrad, das eine verbesserte Antriebseigenschaft mit
Bezug auf Stabilität,
Gleichgewicht und Straßenlage darstellt.
In Kombination mit dem verbesserten Lenkverhalten des vorderen Rads 12 können diese
verbesserten Eigenschaften während
Motocross Rennen vorteilhaft verwendet werden.
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Eine
andere Ausführungsform
ist in 3 gezeigt. In der Ausführungsform 3 ist
der dritte Drehgelenkspunkt 21c zwischen dem ersten Drehgelenkspunkt 21a und
dem zweiten Drehgelenkspunkt 21b angeordnet, während in
der Ausführungsform der 2 der
erste Drehgelenkspunkt 21a des Hebels 21 zwischen
dem zweiten Drehgelenkspunkt 21b und dem dritten Drehgelenkspunkt 21c angeordnet
ist. Wie 3 deutlich zeigt, ist der Hilfsarm 22 im Gegensatz
zu der in 2 dargestellten Ausführungsform
unter der hinteren Gabel 13 montiert.
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Dies
stellt eine kompaktere Konstruktion des Federsystems gemäß der Erfindung
bereit. Zusätzlich
dazu ist der Schwerpunkt weiter unten angeordnet, was in einer verbesserten
Straßenlage
des Motocross Motorrads resultiert.
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In
dieser zweiten Ausführungsform
ergibt eine Federbewegung des hinteren Rads 14 (und der hinteren
Gabel 13) nach oben eine Bewegung des ersten Drehgelenkspunkts 21a um
den Drehaufhängungspunkt 13 der
hinteren Gabel 13 und eine Bewegung des Hebels 21 in
die Richtung im Uhrzeigersinn nach oben. Diese drehende Bewegung
um den ersten Drehgelenkspunkt 21a ergibt eine Bewegung
des zweiten Drehgelenkspunkts 21b in die Vorwärtsrichtung.
Der Stoßdämpfer 19 wird
diese Bewegung in Form von Kräften übertragen,
wie durch den Pfeil D dargestellt ist.
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Es
wird deutlich, dass die zwei Ausführungsformen, wie aus 2 und 3 ersichtlich
sind, ein Motocross Motorrad gemäß der Erfindung
bereitstellen, dass stark verbesserte Fahreigenschaften aufweist,
die dem Motorrad einen Vorteil gegenüber Motorrädern gemäß dem Stand der Technik während Motocross
Rennen gibt. Da das hintere Rad 14 einen besseren Halt
auf der Oberfläche 20 behält, insbesondere
auf Ungleichmäßigkeiten,
wie zum Beispiel Erhebungen und Löchern oder Furchen einer Motocross
Rennstrecke, stellt das Motorrad 2 oder 3 (2 und 3)
eine verbesserte Traktion bereit, die eine sehr positive Wirkung
auf die Bewegung und/oder die Beschleunigung des Motorrads aufweist.
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Insbesondere
wenn tiefe Furchen in der Oberfläche 20 vorhanden
sind, stellt das Motorrad gemäß der Erfindung
eine verbesserte Stabilität
als Ergebnis des Zusammenwirkens der Kräfte aus, die durch das Federsystem
in die Vorwärtsrichtung
des Rahmens 10/ des Motorrads ausgeübt werden. Darüber hinaus
wird das hintere Rad 14 weniger stark nach oben federn
(„Kicken") während in
Kurven gebremst wird, sodass auch das vordere Rad 12 weniger
nach oben und nach unten federn wird. Als Ergebnis wird das vordere
Rad 12 ebenfalls mehr Traktion auf der Oberfläche 20 aufweisen,
was in einem stark verbesserten Lenkverhalten resultieren wird, insbesondere
während
um Kurven gefahren wird.
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Das
stark verbesserte Gleichgewicht des Motorrads gemäß der Erfindung
erhöht
die Sicherheitshöhe
für den
Fahrer, was bemerkenswert schnellere Rundenzeiten (bis zu 2 Sekunden
pro Runde) während
Motocross Rennen ergeben wird.
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Ein
weiterer Gesichtspunkt des Motorrads gemäß der Erfindung ist darüber hinaus
in 2 und 3 (in Kombination mit 1)
gezeigt. Die vertikale Position des Stoßdämpfers 19 in dem Rahmen 10 eines
Motorrads gemäß dem Stand
der Technik (siehe 1) macht es notwendig, eine
komplexe, gebogene Konstruktion des Lufteinlassdurchtritts 18a um
den Stoßdämpfer 19 zu
verwenden, um Luft durch den Filter 18b über den
Lufteinlassdurchtritt 18a in die Richtung des Vergasers 15 und
des Zylinders 17 der Maschine 16 zuzuführen. Diese
komplexe, gebogene Konstruktion des Lufteinlassdurchtritts 18 stößt mit einem
adäquaten,
wirkungsvollen Zuführen
von Luft zu der Maschine 16 zusammen, und ergibt deswegen
eine reduzierte Höhe
des Wirkungsgrads.
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Das
Federsystem gemäß der Erfindung
ermöglicht
es, einen rechteckigen Lufteinlassdurchtritt 18a zu verwenden,
wie deutlich aus 2 und 3 (in Vergleich
mit 1) ersichtlich ist. Die rechteckige Konstruktion
des Lufteinlassdurchtritts 18a von dem Luftfilter 18b zu
dem Vergaser 15 und dem Zylinder 17 ergibt eine
stark verbesserte Luftzufuhr zu der Maschine, die deswegen mit einem
verbesserten Verbrennungsgemisch (Kraftstoff-Luftgemisch) versorgt wird.
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Nicht
nur ist der Kraftstoffverbrauch bemerkenswert als Ergebnis davon
reduziert, sondern die Maschine 16 wird mehr Leistung haben
und in der Lage sein, ein größeres Moment
auf das hintere Rad 14 zu übertragen. Als Ergebnis des
auf diese Weise stark verbesserten Maschinenwirkungsgrads ist ein stärkeres Motorrad
mit verbesserter Traktion und Beschleunigung insbesondere während Motocross Rennen
realisiert.