DE102013004221A1

DE102013004221A1 - Motorradrahmen

Info

Publication number: DE102013004221A1
Application number: DE201310004221
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-03-11
Filing date: 2013-03-11
Publication date: 2014-09-11

Abstract

Bei den heute bekannten Motorradrahmen ist die Position des Fahrers bzw. seine Schwerpunktlage grob festgelegt. Vorteilhafte Einflussnahme auf ein optimiertes Fahrverhalten ist dadurch kaum möglich. Ziel der Erfindung ist ein Sitz, der durch das Einwirken des Fahrers beweglich wird und somit die Position des Fahrers sowie die Krafteinleitung in das Fahrzeug verändert. Durch den beweglichen Sitz, der mittelbar über einen flexiblen Standträger mit den Hauptrohren verbunden ist, kann der Fahrer optimal auf die vorherrschende Verkehrssituation reagieren.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Universalrahmen für Einspurfahrzeuge. Insbesondere für einen Motorradrahmen mit beweglichem Sitz und beweglicher Standfläche.
STAND DER TECHNIK
Bisher sind für Motorräder unterschiedliche Rahmenkonstruktionen zum Einsatz gekommen, z. B. die Bauart mit gebogenen Rohren, der Gitterrohrrahmen oder der Monocoque. Dabei sind der Sitz bzw. die Sitzbank und die Fußrasten direkt am Fahrzeugrahmen befestigt. Dadurch ist die Position des Fahrers bzw. seine Schwerpunktlage festgelegt, wodurch auch einige Nachteile entstehen:

– Das Fahrzeug kann nicht passend auf die Körpergröße des Fahrers eingestellt werden.
– Der Fahrer sitzt mit relativ angewinkelten Beinen, die nur passiv auf den Fußrasten abgestellt sind auf der Sitzfläche. Dabei ist eine aktive Einflussnahme auf das Fahrzeug über der Krafteinleitung der Beine und ein Verspannen des Körpers in das Fahrzeug nicht möglich.
– Die durch den Rahmen statisch festgelegte Sitzposition des Fahrers bringt für ihn eine gleichbleibende Körperhaltung für die Gesamtdauer der Fahrzeit mit sich; dies führt zu einer Ermüdung der Rücken-, Schulter- und Armmuskulatur.
– Der starre Rahmen mit der statisch festgelegten Sitzposition lässt ein dynamisches Fahren nur eingeschränkt zu.
– Die unveränderbare Rahmengröße ist beim Ein- und Ausstieg oft nicht ergonomisch.
– Eine optimierende Einwirkung auf das Fahrverhalten in der Kurve ist durch die statische Haltung des Fahrers und die deshalb nicht stattfindende Verlagerung seines Schwerpunktes entlang des Fahrzeuges nicht gegeben (Unter- bzw. Übersteuerung).
– Zur besseren Verkehrsanpassung hat der Fahrer kaum die Möglichkeit, sich halbstehend einen Überblick über die Verkehrssituation zu verschaffen, was durch die Geometrie des Rahmens bedingt ist.
– Beim Bremsen kann der Fahrer seinen Körperschwerpunkt nicht nach hinten verlagern und kann somit keinen größeren Standhebel bewirken, was die Gefahr vergrößert, dass der Fahrer über den Lenker geschleudert werden kann. Gleichzeitig verringert er nicht den Druck auf das Vorderrad und verschafft dem Hinterrad keine verbesserte Bremskraftübertragung. Auch bei Bergabfahrten ist eine Schwerpunktverlagerung des Fahrers nach hinten kaum möglich.
– Eine Maßnahme gegen das Rahmenflattern besteht darin, das Gewicht auf das Vorderrad zu verlagern, was bei den üblichen Rahmen kaum möglich ist.
– Stellt der Fahrer fest, dass er zu schnell in die Kurve gegangen ist und sich der Neigungswinkel nicht mehr weiter vergrößern lässt, kann er nur noch Ausstellen des Beines die Gegenkraft zur Fliehkraft vergrößern, d. h. die Sicherheitsreserven in der Kurve sind gering. Genauso verhält es sich beim Wegschmieren des Fahrzeugs (Dreckpfütze, Öl). Die seitliche Abrutschbewegung kann durch die steife Haltung des Fahrers kaum kompensiert werden.

VORTEILE DER ERFINDUNG
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Universalrahmen für Motorräder bereitzustellen, der die vorstehend genannten Probleme beseitigt.
Insbesondere ist das Fahrzeug auf die Bedürfnisse des Stadtverkehrs zugeschnitten; das wird erreicht durch:

– Der Rahmen (Fahrzeug) kann mit einem Handgriff auf die entsprechende Körpergröße des Fahrers eingestellt werden.
– Die Rahmengeometrie kann sogar während der Fahrt verändert werden.
– Indem das Körpergewicht auf einer vorgespannten Trittplatte und einem vorgespannten Sitzträger über die Sitzbank verteilt aufgenommen wird, ist eine aktive Einflussnahme durch Krafteinleitung über die Beine und das Gesäß auf das Fahrzeug möglich.
– Neben einer dynamischen Fahrweise ist eine verbesserte Verkehrsanpassung möglich.
– Die zusätzliche Möglichkeit einer Schwerpunktverlagerung des Fahrers längs des Fahrzeugs wirkt sich insbesondere beim Fahren enger Kurven positiv aus.
– Eine bessere übertragbare Bremskraft auf das Hinterrad, was mehr Sicherheit gibt
– Sehr kurzer Radstand;
– Extrem leichte Bauweise;
– Einen ergonomisch bequemen Ein- und Ausstieg
– Einen sehr tief liegenden Schwerpunkt
– Ergonomisch Körper-freundliches Sitzen.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch einen Rahmen mit den Merkmalen des Patent-Anspruchs 1 gelöst. Der Rahmen besteht aus einem Hauptrohr, das an seinem vorderen Ende mit dem Lenkkopfrohr und an seinem hinteren Ende mit den Hinterradrohren verbunden ist.
Desweiteren weist der Rahmen einen Träger (Standträger) auf, der sich im wesentlichen in der Längsrichtung des Hauptrohrs erstreckt und mit seinem vorderen Ende am Hauptrohr befestigt ist, wobei an dem hinteren Ende des Trägers eine Standfläche ausgebildet ist, die gegenüber dem Rahmen im wesentlichen in vertikaler Richtung beweglich ist. Dabei können die Hintergabelrohre in vertikaler Richtung beweglich sein.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist der Rahmen einen biegeelastischen Träger auf (Standträger), der am hinteren Ende des Hauptrohrs befestigt ist, wobei am vorderen Ende des elastischen Trägers eine Standfläche ausgebildet ist, die gegenüber dem Rahmen im wesentlichen in vertikaler Richtung beweglich ist.
Ist der Nabenmotor im Vorderrad untergebracht, erweist sich die Befestigung des elastischen Trägers samt Standfläche am vorderen Ende des Hauptrohrs als günstiger. Ist jedoch der Nabenmotor im Hinterrad eingebaut, so zeigt sich die Einflussnahme auf das Fahrzeug als besser, wenn der elastische Träger am hinteren Ende des Hauptrohrs angebracht ist.
Desweiteren besteht der Rahmen aus einem biegeelastischen Träger (Sitzträger), der in vertikaler Richtung verläuft und mit seinem unteren Ende am Hauptrohr oder an den Hintergabelrohren befestigt ist, wobei am oberen Ende des Sitzträgers eine Sitzkopfmuffe angebracht ist, die die Sattelstütze inklusive Sattel aufnimmt.
Ein Rahmen mit den vorstehenden Eigenschaften hat den Vorteil, dass die Position des Sattels längs des Fahrzeugs durch Kraftbeaufschlagung des Fahrers veränderbar ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der elastische Sitzträger samt Sitzbank am vorderen Ende des Hauptrohrs befestigt und bewegt sich gegenüber dem Rahmen im wesentlichen in diagonaler Richtung.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist am biegeelastischen Träger bzw. der angebauten Sitzkopfmuffe eine über Seilzug auslösbare stufenlos blockierbare Gasfeder lagernd befestigt. An ihrem unteren Ende ist sie je nach Ausführungsform am Ende des Hauptrohrs oder an den Hintergabelrohren bzw. an den Hintergabelstreben befestigt.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung sind/ist das vordere Rad und/oder das hintere Rad mit einer Antriebseinrichtung versehen, vorzugsweise mit einem elektrischen Nabenmotor.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der Batteriebehälter so positioniert, dass der Fahrer ihn über die Unterschenkel einspannen kann und noch eine zusätzliche Einflussnahme auf das Fahrverhalten des Fahrzeugs hat.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das Hauptrohr ein feststellbares Gelenk auf, um welches der Rahmen klappbar ist. Auf diese Weise kann das Fahrzeug in eine Transportposition gebracht werden, so dass sich das Fahrzeug leichter transportieren oder verstauen lässt.
Darüber hinaus kann der erfindungsgemäße Rahmen noch mit weiteren Einrichtungen, insbesondere mit luftwiderstandreduzierenden Einrichtungen, beispielsweise aerodynamischen Verkleidungen, ausgestattet sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform besteht der Rahmen aus zwei Hauptrohren, die an ihren vorderen Enden über einen Rohrbogen und zwei Schweißbörteln mit dem Lenkkopfrohr verbunden sind (belastungsstarke, fachwerkfreie Verbindung); an seinem hinteren Ende ist die Befestigung der elastischen Hinterradschwinge innerhalb der zwei Hauptrohre befestigt. Dabei kann die Befestigung der Hinterradschwinge weit vor den hinteren Enden der Hauptrohre mit diesen fixiert sein, so dass in den Hauptrohren ein Teil der Federung stattfindet. Dabei ist an den beiden hinteren Enden der Hauptrohre eine Halterung befestigt, die an ihrem hinteren Ende zwei Stoßdämpfer aufnimmt, die wiederrum mit der Hinterradschwinge verbunden sind.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden Sitzträger und Standträger jeweils über zwei Querstreben aufgenommen, die die beiden Hauptrohre verbinden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden Stand- und Sitzträger gemeinsam mit nur einer Querstrebe, die längs des Rahmens nahezu mittig sitzt befestigt.
Da der Sitzträger über einen größeren Bereich verstellbar sein soll und zugleich steif genug, um das Gewicht des Fahrers auch ohne Gasfederabstützung zumindest teilweise zu tragen, ist eine bestimmte Dimensionierung bzw. Länge des Sitzträgers erforderlich.
Deshalb eignet sich die Ausführung am besten, wenn nur der Standträger an einer Querstrebe befestigt ist; wobei an diesem Standträger auch der Sitzträger befestigt ist.
Dabei ist die Batterie am Standträger befestigt, um einen tiefen Schwerpunkt des Fahrzeugs zu gewährleisten.
Desweiteren ist die stufenlos blockierbare Gasfeder mit ihrem unteren Ende mit der Halterung befestigt, die auch die Stoßdämpfer aufnimmt und mit ihrem oberen Ende mit dem Sitzträger befestigt ist (Steuerungseinheit der Gasfeder am Lenker).
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Hintergabelstreben mindestens einmal miteinander verbunden, um höhere Torsionssteifigkeit zu erreichen.
Gemäß einer weiteren Ausführung ist die Sitzbank auf dem Sitzträger verstellbar befestigt.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGSABBILDUNGEN
Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezug auf Fig. 1
Der Rahmen besteht aus einem Hauptrohr (1), einem Lenkkopfrohr (2). Dabei sind die Hintergabelrohre (4) samt Ausfallenden (5) mit dem Hauptrohr verbunden. Der elastische Träger (6) samt Sitzkopfmuffe (7) ist mit dem Hauptrohr oder den Hintergabelrohren verbunden und bewegt sich im wesentlichen in diagonaler Richtung. Ein elastischer Träger (10) samt Standplatte (11) ist am Hauptrohr befestigt, wobei die Standfläche gegenüber dem Rahmen im wesentlichen in vertikaler Richtung beweglich ist.
2 zeigt zusätzlich zu 1 Hintergabelstreben (8), die in an den Hintergabelrohren bzw. Ausfallenden befestigt sind. Eine stufenlos blockierbare Gasfeder (9) ist mit den Hintergabelstreben und dem elastischen Träger verbunden.
3 zeigt Hintergabelrohre, Hintergabelstreben, Gasfeder und elastischen Träger samt Sitzkopfmuffe als eine Einheit, die an das Hauptrohr des Rahmens befestigt sind.
4 zeigt einen Rahmen wie in 1 dargestellt; jedoch ist der elastische Standträger (10) samt Standplatte (11) am hinteren Ende des Hauptrohrs befestigt. Der elastische Sitzträger (6) ist am vorderen Ende des Hauptrohrs befestigt und bewegt sich gegenüber dem Rahmen im wesentlichen in diagonaler Richtung.
5 zeigt zusätzlich zu 4 eine stufenlos blockierbare Gasfeder, die mit ihrem unteren Ende am Hauptrohr und an ihrem oberen Ende mit dem Sitzträger verbunden ist.
6 zeigt den in 2 dargestellten Rahmen mit allen weiteren Bestandteilen, die ein Motorrad braucht (Nabenmotor und Batterie nicht gezeichnet).
7 zeigt den in 5 dargestellten Rahmen mit allen weiteren Bestandteilen, die ein Motorrad braucht (Nabenmotor und Batterie nicht gezeichnet).
8 zeigt einen Rahmen der aus zwei Hauptrohren (12, 13) besteht, und diese sind mit einem Rohrbogen (14) und zwei Schweißbörteln (15) mit dem Lenkkopfrohr (2) verbunden. Die Hintergabelstreben (4) sind innerhalb der Hauptrohre (12, 13) über Schweißpfropfen (16) mit denselben verbunden. Dabei sind die beiden Hintergabelstreben (4) über eine Querverbindung (21) miteinander verbunden. Eine Halterung (17) nimmt die Stoßdämpfer (20) und die blockierbare Gasfeder (9) auf. Zwei Querstreben (18), die die Hauptrohre (12, 13) verbinden, nehmen jeweils Standträger (10) und Sitzträger (6) auf. Die Sitzbank (19) ist auf dem Sitzträger (6) verstellbar befestigt.
9 zeigt den in 8 dargestellten Rahmen; nur sind der Stand (10) und Sitzträger (6) mit nur einer Querstrebe (18) gemeinsam befestigt.
10 zeigt einen Rahmen wie in 9 dargestellt; jedoch ist nur der Standträger (10) mit einer Querstrebe (18) befestigt und der Sitzträger (6) ist direkt am Standträger (10) befestigt.

Claims

Rahmen für ein Einspurfahrzeug mit einem Hauptrohr (1), einem Lenkkopfrohr (2), Hintergabelträger (4) samt Ausfallenden (5), wobei der Sitzträger (6) bewegbar ist und somit eine Positionsveränderung des Fahrers ermöglicht und dass der Sitzträger am Hauptrohr angelenkt ist und dass der Hintergabelträger aus elastischem Material besteht und dass ein Träger (10), der sich im wesentlichen in der Längsrichtung des Rahmens erstreckt mit seinem hinteren Ende am Hauptrohr befestigt ist; und an dem vorderen Ende eine Standfläche (11) ausgebildet ist; oder dass ein Träger (10), der sich im wesentlichen in der Längsrichtung des Rahmens erstreckt, mit seinem vorderen Ende am Hauptrohr befestigt ist und an dem hinteren Ende des Trägers eine Standfläche (11) ausgebildet ist; wobei die Standfläche gegenüber dem Rahmen im wesentlichen in vertikaler Richtung bewegbar ist.
Rahmen nach Anspruch 1, wobei der Sitzträger aus elastischem Material besteht.
Rahmen nach Anspruch 1–2, wobei der Sitzträger bogenförmig ausgebildet ist.
Rahmen nach Anspruch 1–3, wobei der Sitzträger eine Verstelleinrichtung (9) aufweist.
Rahmen nach Anspruch 1–4, wobei die Verstelleinrichtung als eine zwischen dem Sitzträger und dem Hauptrohr bzw. dem Hintergabelträger bzw. den Hintergabelrohren (8) angeordnete elastische Abstützung ausgebildet ist.
Rahmen nach Anspruch 1–5, wobei die elastische Verstelleinrichtung eine Gasfeder (9) ist.
Rahmen nach Anspruch 1–6, wobei die Gasfeder sowohl in Zug- als auch in Druckrichtung blockierbar ist, so dass der Sitzträger in einer gewählten bestimmbaren Position feststellbar ist.
Rahmen nach Anspruch 1–7, wobei die stufenlos blockierbare Gasfeder über eine Auslöseeinrichtung (nicht gezeichnet) ansteuerbar ist.
Rahmen nach Anspruch 1–8, wobei die Verstelleinrichtung nur in Druckrichtung stufenlos blockierbar ist und bei geringer Kraftbeaufschlagung durch das Rückstellmoment des Sitzträgers wieder in die Ausgangsstellung zurückkehrt, jedoch bei erneuter Kraftbeaufschlagung wieder nur in die vorher eingestellte Position verschiebbar ist.
Rahmen nach Anspruch 1–9, wobei die nur in Druckrichtung blockierbare Verstelleinrichtung über eine Ansteuereinrichtung ansteuerbar ist.
Rahmen gemäß vorangehender Ansprüche, wobei der Träger (10) als biegeelastischer Balken ausgebildet ist.
Rahmen gemäß vorangehender Ansprüche, wobei die Standfläche (11) so ausgebildet ist, dass sie gegenüber dem Träger (10) neigbar ist.
Rahmen gemäß vorangehender Ansprüche, wobei am nicht befestigten Ende des Trägers ein Ende einer Zugfeder befestigt ist, die mit ihrem anderen Ende am Hauptrohr befestigt ist, wobei sich die Zugfeder im wesentlichen in vertikaler Richtung erstreckt.
Rahmen gemäß vorangehender Ansprüche, wobei am nicht befestigten Ende des Trägers ein Ende eines Hydraulikzylinders befestigt ist, der mit seinem anderen Ende am Hauptrohr befestigt ist, wobei der Hydraulikzylinder im wesentlichen in vertikaler Richtung verläuft und wobei der Hydraulikzylinder freigegeben sein kann, so dass ein Abstand zwischen dem Rahmen und dem anderen Ende des Trägers frei veränderbar ist oder der Hydraulikzylinder gesperrt sein kann, so dass ein Abstand zwischen dem Rahmen und dem anderen Ende des Trägers fixiert ist.
Rahmen gemäß der vorangehenden Ansprüche, wobei das vordere Rad und/oder das hintere Rad mit einer Antriebsvorrichtung versehen sind/ist, vorzugsweise mit elektrischen Nabenmotoren.
Rahmen gemäß vorangehender Ansprüche, wobei das Hauptrohr ein verstellbares Gelenk aufweist, um klappbar zu sein.
Rahmen gemäß vorangehender Ansprüche, wobei das hintere Rad ebenfalls lenkbar ist.
Rahmen gemäß vorangehender Ansprüche, wobei die Lenkung des hinteren Rades an die Lenkung des vorderen Rades gekoppelt ist.
Rahmen gemäß vorangehender Ansprüche, wobei das Verhältnis des Lenkwinkels des vorderen Rads zu dem Verhältnis des hinteren Rads einstellbar ist.
Motorrad bzw. Motorroller, gekennzeichnet durch einen der vorangegangenen Ansprüche.
Rahmen für ein Einspurfahrzeug mit zwei Hauptrohren (12, 13), die an ihren vorderen Enden über einen Rohrbogen (14) und zwei Schweißbörteln (15) mit dem Lenkkopfrohr (2) verbunden sind; an ihren hinteren Enden ist die Befestigung der elastischen Hinterradschwinge (4) innerhalb der zwei Hauptrohre (12, 13) befestigt.
Rahmen nach Anspruch 21, wobei an den hinteren Enden der Hauptrohre (12, 13) eine Halterung (17) befestigt ist, die zugleich die Stoßdämpfer (20), wie auch die stufenlos blockierbare Gasfeder (9) aufnimmt.
Rahmen nach Anspruch 21 und 22, wobei die Sitzbank (19) längs des Sitzträgers (6) verstellbar befestigt werden kann.
Rahmen nach Anspruch 21 bis 23, wobei der Sitzträger (6) und der Standträger (10) jeweils über eine Querstrebe (18) befestigt sind.
Rahmen nach Anspruch 21 bis 23, wobei der Sitzträger (6) und der Standträger (10) gemeinsam an nur einer Querstrebe (18) befestigt sind.
Rahmen nach Anspruch 25, wobei der Sitzträger (6) und der Standträger (10) aus nur einem Teil bestehen.
Rahmen nach Anspruch 21 bis 23, wobei nur der Standträger (10) mit der Querstrebe (18) verbunden ist und der Sitzträger (6) direkt am Standträger (10) befestigt ist.
Rahmen nach Anspruch 24–27, wobei die Batterie am Standträger (10) befestigt ist.
Rahmen nach Anspruch 21–28, wobei die Hintergabelstreben (4) über eine Querverbindung (21) miteinander verbunden sind.