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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Motorrad mit einer Vorderradaufhängung gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1.
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Verschiedene
Motorradmodelle von BMW weisen eine Vorderradaufhängung auf,
die unter der Bezeichnung „Telelever" bekannt ist. Beim
Telelever-Prinzip sind die beiden Funktionen „Radführung" sowie „Dämpfen und Federn" voneinander getrennt, wodurch
ein hoher Fahrkomfort erreicht wird. Die Radführung wird von einer Gabel übernommen,
die aus zwei Gabelholmen besteht, die jeweils durch ein Standrohr
und ein relativ dazu verschiebliches Gleitrohr gebildet sind. Ein
Längslenker,
der am Rahmen oder am Motor angelenkt sein kann, stützt die
Gabel ab. Die Federungs- und Dämpfungsarbeit übernimmt ein
zentrales Federbein, das zwischen dem Längslenker und dem Rahmen angeordnet
ist.
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Das „Telelever-Prinzip" wurde auch bereits bei
Fahrrädern
eingesetzt. Ein Fahrrad mit einer solchen Vorderradaufhängung ist
aus der
DE 199 55 645
A1 bekannt.
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Mit
dem Telelever-Prinzip lässt
sich bereits ein recht hoher Fahrkomfort erreichen. Beim Überfahren
von Hindernissen werden jedoch in das Vorderrad eingeleitete „Schläge" auf die Gabel übertragen
und in das Fahrzeug eingeleitet. Um „Längsschläge" zu dämpfen ist bei der in der
DE 199 55 645 A1 beschriebenen
Radaufhängung
das Lenkkopflager über
das die obere Gabelbrücke
mit dem Rahmen verbunden ist, mit einem „Gummielement" ver sehen, das eine
gewisse Elastizität
in Längsrichtung sicherstellt.
Ein derartiges „Gummilager" mag für Fahrräder geeignet
sein. Eine Übertragung
dieses Prinzips auf den Motorradbereich ist jedoch aufgrund der
wesentlich größeren auftretenden
Kräfte
nicht zielführend.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Motorrad mit einer Vorderradaufhängung zu
schaffen, die, basierend auf den „Telelever-Prinzip" einen noch höheren Fahrkomfort
ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu
entnehmen.
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Ausgangspunkt
der Erfindung ist ein Motorrad mit einer Vorderradaufhängung gemäß dem „Telelever-Prinzip". Die Vorderradaufhängung weist eine
Teleskopgabel mit zwei Gabelholmen auf. Jeder der beiden Gabelholme
ist durch ein unteres Gabelrohr, das als „Tauch- oder Gleitrohr" bezeichnet werden
kann, und durch ein oberes Gabelrohr, das als „Standrohr" bezeichnet werden kann, gebildet.
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Die
beiden Gabelholme sind durch eine obere „Gabelbrückeneinrichtung" und durch eine,
in Richtung der Fahrbahn gesehen, untere „Gabelbrückeneinrichtung" miteinander verbunden.
Die beiden Gabelbrückeneinrichtungen
erstrecken sich im Wesentlichen in einer Querrichtung des Motorrads.
Die beiden oberen Gabelrohre (Standrohre) sind jeweils über ein
oberes Gabelrohrgelenk mit der oberen Gabelbrückeneinrichtung verbunden.
Bei den oberen Gabelrohrgelenken kann es sich um Kugelgelenke handeln.
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Die
obere Gabelbrückeneinrichtung
ist durch eine „Abstützeinrichtung" abgestützt, welche
einen Teil der über
das Vorderrad in die Teleskopgabel eingeleiteten Kräfte aufnimmt.
Die obere Gabelbrückeneinrichtung
ist hierzu über
ein „oberes
Gelenk", das auch „Lenkkopflager" bezeichnet werden
kann, mit der Abstützeinrichtung
verbunden. Bei der Abstützeinrichtung
kann es sich um einen Abschnitt des Motorradrahmens handeln.
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Die
untere Gabelbrückeneinrichtung,
welche die beiden unteren Gabelrohre (Tauchrohre) miteinander verbindet,
ist über
ein „unteres
Gelenk", bei dem
es sich ebenfalls um ein Kugelgelenk handeln kann, mit einem Längslenker
verbunden. Der Längslenker
erstreckt sich primär
in einer Längsrichtung des
Motorrads und nimmt dementsprechend primär Längskräfte auf, die über das
Vorderrad in die Teleskopgabel eingeleitet werden.
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Das
Grundprinzip der Erfindung besteht nun darin, dass mindestens eine
der beiden „Gabelbrückeneinrichtungen", z.B. die obere
Gabelbrückeneinrichtung,
durch zwei elastisch miteinander verbundene Gabelbrückenelemente
gebildet ist, nämlich
durch ein vorderes Gabelbrückenelement,
das sich zwischen den beiden Gabelholmen erstreckt, und durch ein
hinteres Gabelbrückenelement,
das elastisch mit dem vorderen Gabelbrückenelement verbunden ist. Durch
eine derartige „zweiteilige" elastische Gestaltung
der oberen bzw. unteren „Gabelbrücke" können schlagartige
Längskräfte, wie
sie z.B. beim Überfahren
von Hindernissen auftreten, deutlich besser abgefangen bzw. gedämpft werden.
Im Vergleich zu herkömmlichen
Telelever-Vorderradaufhängungen übertragen
sich solche Längskräfte in geringerem Maße auf die übrigen Komponenten
des Motorrads, insbesondere dessen Rahmen.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung sind die beiden Gabelbrückenelemente
mindestens einer der beiden Gabelbrückeneinrichtungen über mindestens
ein elastisches Federblech miteinander verbunden. Das mindestens
eine Federblech ist so angeordnet, dass es in gewissem Umfang eine
Schwenkbewegung der beiden Galbrückenelemente
um eine Querachse des Motorrads und/oder eine gewisse Relativverschiebung
der beiden Gabelbrückenelemente
in eine Richtung, die im wesentlichen senkrecht zu den Gabelholmen
der Teleskopgabel ist, ermöglicht.
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Im
Folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
Vorderradaufhängung
eines Motorrads, die auf dem aus dem Stand der Technik bekannten „Telelever-Prinzip" basiert;
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2 ein
erstes Ausführungsbeispiel
gemäß der Erfindung;
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3 einen
Schnitt entlang der in 2 dargestellten Schnittlinie
A-A;
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4 ein
zweites Ausführungsbeispiel
gemäß der Erfindung;
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5 einen
Schnitt entlang der in 4 dargestellten Schnittlinie
A-A;
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6-8 ein
drittes Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung
mit einem U-förmigen
Federblech; und
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9 ein
Ausführungsbeispiel
mit einem U-förmigen
Federblech und zusätzlichen
Dämpfung.
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1 zeigt
eine Vorderradaufhängung 1 eines
hier nur teilweise dargestellten Motorrads. Die Vorderradaufhängung 1 weist
eine Teleskopgabel 2 mit zwei Gabelholmen auf, von denen
in der hier gezeigten Seitenansicht lediglich der linke Gabelholm zu
sehen ist. Jeder der beiden Gabelholme ist durch ein unteres Gabelrohr 3 und
ein oberes Gabelrohr 4 gebildet, das teilweise in das untere
Gabelrohr eingeschoben und relativ dazu verschieblich ist. Die unteren
Gabelrohre 3 können
auch als „Tauch-
oder Gleitrohre" be zeichnet
werden, die oberen Gabelrohre als „Standrohre". An den beiden unteren
Gabelrohren 3 ist das Vorderrad 5 gelagert.
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Die
beiden Gabelholme sind durch eine untere Gabelbrücke 6 und eine obere
Gabelbrücke 7 verbunden.
Die untere Gabelbrücke 6 verbindet
die beiden unteren Gabelrohre 3 miteinander. Die obere
Gabelbrücke 7 verbindet
die beiden oberen Gabelrohre 4 miteinander. Die obere Gabelbrücke 7 ist über ein „Lenkkopflager" 8 drehbar
mit einer „Abstützeinrichtung" 9 verbunden,
die bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel
durch einen Teil des Rahmens des Motorrads gebildet ist, der als „Vorderrahmen" bezeichnet werden
kann. An der oberen Gabelbrücke 7 ist
ein Lenker 9a angeordnet, über den Lenkkräfte in die
Teleskopgabel 2 eingeleitet werden können.
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Die
untere Gabelbrücke 6 ist über ein
Kugelgelenk 10 gelenkig mit einem Längslenker 11 verbunden.
Ein hinteres Ende 12 des Längslenkers 11 ist über ein
Gelenk 13 mit einem hier nicht näher dargestellten Motorgehäuse des
Motorrads verbunden. Alternativ dazu kann der Längslenker 11 auch
gelenkig mit einem Rahmenelement des Motorrads verbunden sein. Der
Längslenker 11 ist
vorzugsweise V- bzw. bügelförmig gestaltet
und auf beiden Seiten des Motorrads mit seinem jeweiligen hinteren
Ende gelenkig am Motorgehäuse
oder an einem Rahmenelement gelagert. Wie aus 1 ersichtlich
ist, erstreckt sich der Längslenker 11 im
Wesentlichen in Längsrichtung
des Motorrads und stützt
somit primär
die über
das Vorderrad 5 in die Teleskopgabel 2 eingeleiteten
Längskräfte ab.
Beim Überfahren
eines Hindernisses kann der Längslenker 11 um
das Gelenk 13 schwenken. Er wird dabei durch ein zwischen
dem Längslenker 11 und
dem Rahmen 9 angeordnetes Federbein 14 abgestützt.
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Anstatt
einer herkömmlichen
Gabelbrücke 6, 7 weist
ein Vorderradaufhängung
gemäß der Erfindung
eine „Gabelbrückeneinrichtung" auf, die zweiteilig
aufgebaut ist.
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Die 2 und 3 zeigen
ein erstes Ausführungsbeispiel
einer solchen Gabelbrückeneinrichtung 15.
Eine solche Gabelbrückeneinrichtung 15 kann
anstelle einer herkömmlichen
oberen Gabelbrücke
verwendet werden. Denkbar ist auch, dass anstatt einer herkömmlichen
unteren Gabelbrücke
eine derartige Gabelbrückeneinrichtung 15 verwendet wird.
Die Gabelbrückeneinrichtung 15 weist
ein bügelförmiges hinteres
Gabelbrückenelement 16 und ein
vorderes Gabelbrückenelement 17 auf.
Das hintere Gabelbrückenelement 16 weist
einen linken Arm 18 und einen rechten Arm 19 auf,
deren Enden 20, 21 sich ein Stück weit in Längsrichtung 22 des
Motorrads nach vorne erstrecken. Im Mittelbereich des hinteren Gabelbrückenelements 16 ist
eine Bohrung 23 zur Aufnahme eines Lenkkopflagers (vgl.
Lenkkopflager 8 der 1) vorgesehen.
Das hintere Gabelbrückenelement 16 ist
also symmetrisch bezüglich
der Längsachse 22.
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Auch
das vordere Gabelbrückenelement 17 ist
symmetrisch bezüglich
der Längsachse 22.
In seinen Außenbereichen
weist das vordere Gabelbrückenelement 17 Bohrungen 24, 25 auf,
die zur Aufnahme jeweils eines Kugelgelenks 26 (3)
vorgesehen sind. Über
die beiden Kugelgelenke, von denen lediglich eines im Halbschnitt
der 3 dargestellt ist, ist das vordere Gabelbrückenelement 17 mit den
oberen Enden der oberen Gabelrohre 4 (Standrohre) verbunden.
Die Kugelgelenke 26 weisen einen Gelenkzapfen 27 auf,
der in das vordere Gabelbrückenelement 17 eingeschraubt
ist. Eine Kugelpfanne 28 des Kugelgelenks 26 ist
in das obere Ende 29 des zugeordneten oberen Standrohrs 4 eingesetzt.
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Wie
aus 2 ersichtlich ist, ist das linke Ende des vorderen
Gabelbrückenelements 17 über eine
linke Blattfeder 30 mit dem linken Ende 20 des hinteren
Gabelbrückenelements 18 verbunden. Dementsprechend
ist das rechte Ende des vorderen Gabelbrückenelements 17 über eine
rechte Blattfeder 31 mit dem Ende 21 des hinteren
Gabelbrückenelements 16 verbunden.
Die Blattfedern 30, 31 können mit den Gabelbrückenelementen 16, 17 vernietet,
verschraubt oder in sonstiger Weise verbunden sein.
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Aufgrund
der Elastizität
der Blattfederelemente 30, 31 ist in gewissem
Umfang eine Verdrehung (Torsion) der beiden Gabelbrückenelemente 16, 17 um
eine Querachse 32 möglich.
Ferner ist in gewissem Umfang eine Verschiebung des vorderen Gabelbrückenelements 17 in
Richtung der Längsachse 22 möglich. Aufgrund
dieser Freiheitsgrade werden in Motorradlängsrichtung über das
Vorderrad in die Teleskopgabel eingeleitete Schläge abgefedert bzw. abgedämpft. In
Längsrichtung
der Gabelrohre und in Querrichtung, d. h. parallel zur Querachse 32 hingegen
ist die Gabelbrückeneinrichtung 15 relativ steif.
Die Steifheit in Längsrichtung
der Gabelrohre sowie in Querrichtung dazu wird dadurch erreicht, dass
die Ebene, in der die Blattfedern 30, 31 angeordnet
sind, im Wesentlichen senkrecht zur Zeichenebene ist, d. h. parallel
zur Längsrichtung
der Gabelrohre.
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Die 4 und 5 zeigen
ein weiteres Ausführungsbeispiel
einer Gabelbrückenanordnung 15,
gemäß der Erfindung.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist das vordere Gabelbrückenelement 17 ebenfalls
symmetrisch bezüglich
der Längsachse 22 gestaltet.
Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel der 2, 3 ist
hier lediglich ein einziges Blattfederelement 33 vorgesehen,
das symmetrisch bezüglich
der Längsachse 22 gestaltet
und angeordnet ist.
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Enden
des Blattfederelements 33 sind mit äußeren Bereichen des vorderen
Gabelbrückenelements 17 durch
Nietverbindungen 34, 35 verbunden. Im Mittelbereich
des vorderen Gabelbrückenelements 17 ist
eine zentrale Durchgangsbohrung 36 vorgesehen, durch die
sich der Schaft eines Abstützelements 37 hindurch
erstreckt. Stirnseitig liegt das Abstützelement 37 an dem
Blattfederelement 33 an. Das Blattfederelement 33 wiederum
liegt an einer Flanschfläche 38 an,
die durch den mittleren Bereich des hinteren Gabelbrückenelements 16 gebildet
ist. Mittels einer Schraube 39 sind das Abstützelement 37,
das Blattfederelement 33 und das hintere Gabelbrückenelement 16 zusammengespannt.
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Wie
aus 4 ersichtlich ist, weist das Abstützelement 37 einen
Absatz 40 auf. In einen zwischen dem Absatz 40 und
dem vorderen Gabelbrückenelement 17 verbleibenden
Spalt ist ein erstes Gummielement 41 eingesetzt. Ein zweites
Gummielement 42 ist in einen zwischen dem vorderen Gabelbrückenelement 17 und
dem Blattfederelement 33 verbleibenden Spalt eingesetzt.
Weitere Gummielemente 43, 44 sind zwischen das
vordere Gabelbrückenelement 17 und
das hintere Gabelbrückenelement 16 eingesetzt. Über Bohrungen 24, 25 bzw.
darin eingesetzte Kugelgelenke 26 ist das vordere Gabelbrückenelement 17 mit
Standrohren 4 der Teleskopgabel (vgl. 1)
verbunden.
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Wie
aus 4 ersichtlich ist, kann das vordere Gabelbrückenelement 17 in
gewissem Umfang gegenüber
dem hinteren Gabelbrückenelement 16 um
eine Querachse 32 verdreht werden. Aufgrund der Elastizität der Gummielemente 41 – 44 ist
in gewissem Umfang auch eine Relativverschiebung des vorderen Gabelbrückenelements 17 in
Richtung der Längsachse 22 möglich. Ähnlich wie
bei dem in den 2 und 3 dargestellten
Ausführungsbeispielen
weist die Gabelbrückeneinrichtung 15 eine
relativ hohe Steifigkeit in Querrichtung, d. h. parallel zur Querachse 32 sowie
in Längsrichtung
der Gabelrohre, d. h. senkrecht zur Zeichenebene auf.
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Die 6-7 zeigen
ein drittes Ausführungsbeispiel
gemäß der Erfindung.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist ebenfalls ein hinteres Gabelbrückenelement 16 und
ein vorderes Gabelbrückenelement 17 vorgesehen.
Hier sind die beiden Gabelbrückenelemente 16, 17 unmittelbar
durch ein einziges Federelement verbunden. Wie am besten aus den 7 und 8 ersichtlich
ist, ist das Federelement 45 in einer Seitenansicht gesehen
U-förmig
gestaltet. Alternativ zu der in den 7-8 gezeigten
Querschnittsform des Federelements 15 sind auch andere Querschnittsformen
denkbar, die eine torsionsweiche Verbindung der beiden Gabelbrückenelemente 16, 17 bezüglich der
Querachse 32 sowie eine biegeweiche Verbindung in einer Querrichtung
zur Achse 32 ermöglichen
und die gleichzeitig eine hohe Steifigkeit in Querrichtung, d. h.
parallel zur Querachse 32 sicherstellen.
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9 zeigt
eine Variante des in den 7-8 dargestellten
Ausführungsbeispiels.
Bei dieser Variante ist zwischen Schenkel 45a, 45b des Federelements 45 ein
Elastomer 46 eingebracht, das die Steifigkeit des Federelements
sowie die Dämpfungscharakteristik
der Gabelbrückeneinrichtung 15 erhöht.