DE19823002A1 - Steering knuckle for bicycles - Google Patents

Abstract

The steering knuckle is for the front wheel (10) of a bicycle. It includes a turning wheel carrier (16) turning about a steering bearing (18) and carrying the wheel hub; at least one suspension arm (24) able to turn about the axle running through its end region; and a transmission device (96) to convert the turning motion of the wheel carrier into rotary motion of the suspension arm or arms.

Description

Die Erfindung betrifft eine Achsschenkellenkung für das Vorderrad von Krafträdern und anderen motorgetriebenen Fahrzeugen mit einem einzelnen, gelenkten Vorderrad, wie z. B. Trikes.The invention relates to a steering knuckle for the Front wheel of motorcycles and other motor-driven Vehicles with a single, steered front wheel, such as. B. Trikes.

Die Lenkung der Vorderräder von Krafträdern wird üblicherweise ausgehend von der Bewegung des Lenkers über eine gefederte Gabel auf das zwischen den Gabelholmen angeordnete Vorderrad übertragen. Der Nachteil dieser Lenkkonstruktion liegt darin, daß ein großer Hebelarm zwischen dem Lenkkopf und dem Vorderrad besteht, über den die an der Reifenaufstandsfläche eingeleiteten Kräfte wirken. Daher wird der Lenkkopfbereich des Rahmens sehr stark beansprucht und die Gabelholme unterliegen beträchtlichen Biege- und Verwindungskräften, die im Falle einer üblicherweise verwendeten, sogenannten Telegabel mit darin angeordneten Federungselementen deren Funktion beeinträchtigen können. Um die Verwindungssteifigkeit der Gabelholme zu erhöhen, müssen deren Querschnittsabmessungen erhöht werden, so daß sich auch die Berührungsfläche von Dichtelementen im Bereich der Federungselemente mit den Gabelholmen vergrößert. Die resultierende erhöhte Reibung beeinträchtigt die Funktion der Federungselemente und vermindert den Federungskomfort des Kraftrades. Schließlich treten bei den herkömmlichen, gefederten Gabeln erhöhte, unerwünschte Bremsnickkräfte auf.The steering of the front wheels of motorcycles is common based on the movement of the handlebar via a sprung Fork onto the front wheel located between the fork legs transfer. The disadvantage of this steering construction is that a large lever arm between the steering head and the There is a front wheel over which on the tire contact patch initiated forces act. Therefore, the steering head area the frame is very stressed and the fork legs are subject to considerable bending and twisting forces in the case of a commonly used, so-called Telescopic fork with suspension elements arranged in them Can impair function. The torsional stiffness the fork legs have to increase their Cross-sectional dimensions are increased so that the Contact surface of sealing elements in the area of Suspension elements enlarged with the fork legs. The resulting increased friction affects the function of the Suspension elements and reduces the suspension comfort of the  Motorcycles. Finally, in the conventional, spring-loaded forks increased undesirable brake nodging forces.

Um die oben genannten Nachteile zu umgehen, wurden verschiedene Lösungen in der Technik entwickelt. Die europäische Patentanmeldung 0 393 218 beschreibt ein Gestell für ein Motorrad, bei dem der Nabenträger zur Lagerung des Vorderrades mit einer einarmigen Schwinge verbunden ist, die im vorderen unteren Bereich des Rahmens schwenkbar angebracht ist. Eine Federungs- und Dämpfungsvorrichtung ist zwischen der einarmigen Schwinge und dem Rahmen angeordnet. Die Lenkung des Vorderrades erfolgt über ein kardanisches Lenkgestänge mit mindestens drei zueinander und zur Schwenkachse des Lenkers senkrechten Gelenkachsen.In order to circumvent the disadvantages mentioned above, developed various solutions in technology. The European patent application 0 393 218 describes a frame for a motorcycle in which the hub carrier for storing the Front wheel is connected to a one-armed swing arm that pivotally attached in the lower front area of the frame is. A suspension and damping device is between the one-armed swing arm and the frame arranged. The steering of the Front wheel is made with a cardanic steering linkage at least three to each other and to the pivot axis of the handlebar vertical joint axes.

In dem Fachaufsatz "Moderne Zeiten", Motorrad 95/1992, Seiten 12 bis 15, wird ein Motorrad mit Achsschenkellenkung beschrieben. Das Vorderrad ist mit einer einarmigen Schwinge verbunden und die Lenkung durch das Anbinden des Achsschenkels an den Lenker über eine Teleskoplenksäule ausgeführt. Die einarmige Schwinge dient somit der Befestigung des Vorderrades und der Anbringung von Dämpfungselementen zwischen der einarmigen Schwinge und dem Rahmen, während die Übertragung der Lenkbewegungen durch einen getrennten Übertragungsmechanismus erfolgt.In the specialist article "Moderne Zeiten", Motorrad 95/1992, pages 12 to 15, is a motorcycle with steering knuckle described. The front wheel has a one-armed swing arm connected and the steering by tying the steering knuckle to the handlebars via a telescopic steering column. The single-arm swing arm is used to attach the front wheel and the attachment of damping elements between the one-armed swingarm and the frame during the transfer the steering movements by a separate one Transmission mechanism takes place.

Auch sind in der Technik Motorräder mit einer Vorderradführung basierend auf einer zweiten Armschwinge mit Achsschenkellenkung, die über ein Hebelsystem mit einem Federbein verbunden ist, bekannt. Dies ist beispielsweise in der europäischen Patentanmeldung 0 432 107 A1 wie auch im Fachaufsatz "Test Bimota TESI 1D", Motorrad 19/1991, Seiten 24 bis 29, beschrieben. Also in technology are motorcycles with a front wheel guide based on a second arm arm Achsenkenkenken, which uses a lever system with a Strut connected, known. This is for example in European patent application 0 432 107 A1 as well as in Technical essay "Test Bimota TESI 1D", motorcycle 19/1991, pages 24 to 29.  

Um bei der Verwendung von Einarm- oder Zweiarmschwingen dem Vorderrad eine ausreichende Bewegungsfreiheit bei der Lenkbewegung zu ermöglichen, muß die Schwinge bzw. müssen die Schwingen an dem dem Rahmen des Motorrades zugewandten Ende des Vorderrades einen deutlichen Abstand zum Vorderrad besitzen. Dies wird insbesondere aus der Abbildung des im oben zitierten Fachaufsatzes "Test Bimota TESI 1D" dargestellten Motorrads deutlich. Insbesondere bei kleineren Krafträdern ohne ausladende Verkleidungen beeinträchtigt eine derartige Gestaltung der Schwinge oder der Schwingen den optischen Gesamteindruck.To the when using one-arm or two-arm swing Sufficient freedom of movement at the front wheel To enable steering movement, the swing arm or must Swing at the end facing the frame of the motorcycle the front wheel a clear distance from the front wheel have. This is particularly evident from the image of the Technical essay cited above "Test Bimota TESI 1D" shown motorcycle clearly. Especially at smaller motorcycles without protruding covers affects such a design of the rocker or the swing the overall visual impression.

Die US 4,526,249 zeigt eine Achsschenkellenkung für ein Motorrad mit einem Radträger und einem bogenförmigen unteren Schwingarm, der lediglich in einer vertikalen Ebene bewegbar ist. Der untere Schwingarm ist am Achsschenkel über ein Kugelgelenk verbunden.The US 4,526,249 shows a steering knuckle for Motorbike with a wheel carrier and an arcuate lower swing arm, which is only in a vertical plane is movable. The lower swing arm is on the steering knuckle connected via a ball joint.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Achsschenkellenkung für Krafträder zu entwickeln, bei der der Schwingarm eng neben dem Vorderrad geführt werden kann.The invention has for its object a To develop steering knuckle steering for motorcycles at the swing arm can be guided close to the front wheel.

Diese Aufgabe wird durch eine Achsschenkellenkung für das Vorderrad von Krafträdern mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This task is performed by a steering knuckle for the Front wheel of motorcycles with the features of claim 1 solved.

Der wesentliche Gesichtspunkt der Erfindung liegt darin, daß die Lenkung und Federung des Vorderrades von zwei getrennten Baugruppen übernommen werden und der neben dem Rad bzw. bei der Verwendung von zwei Schwingarmen jeweils neben dem Rad angeordnete Schwingarm um eine Achse drehbar ist, die jeweils durch die Endbereiche der Schwinge verläuft. Hierdurch ist die wesentliche Voraussetzung dafür geschaffen, den Schwingarm in einer Weise zu formen, die es gestattet, den Schwingarm gleichzeitig mit dem Ausführen einer Lenkbewegung aus dem Kollisionsbereich mit dem dem Rahmen des Kraftrades zugewandten Teil des Vorderrades zu bringen.The essential aspect of the invention is that the steering and suspension of the front wheel by two separate modules and the next to the Wheel or when using two swing arms each Swing arm arranged next to the wheel can be rotated about an axis is, each through the end portions of the rocker runs. This is the essential prerequisite for this  created to shape the swing arm in a way that it allowed the swing arm to run simultaneously a steering movement from the collision area with the Part of the front wheel facing the frame of the motorcycle bring.

Bevorzugte Ausführungsformen sind durch die Unteransprüche gekennzeichnet.Preferred embodiments are defined in the subclaims featured.

Vorzugsweise ist der eine Schwingarm oder sind die Schwingarme in Längserstreckung gekrümmt und in Einbaulage so im Kraftrad angeordnet, daß die Krümmung bei einer Längsstellung, die der Geradeausfahrt des Kraftrads entspricht, nach oben oder nach unten verläuft. Diese Gestaltung des oder der Schwingarme besitzt den Vorteil, daß der Schwingarm oder die Schwingarme den optischen Eindruck des Motorrades nicht beeinträchtigen, da bei der üblichen Geradeausfahrt die Krümmung des Schwingarmes oder der Schwingarme jeweils nach oben oder nach unten weist und somit einen schlanken Gesamteindruck des von vorne betrachteten Kraftrades ermöglicht. Im Falle einer Lenkbewegung jedoch kann der Schwingarm oder können die Schwingarme in eine Position gebracht werden, die einen üblichen Lenkeinschlag des Vorderrades ohne Kollision mit dem Schwingarm gestattet.The one is or are preferably a swing arm Swing arms curved in the longitudinal direction and in the installed position so arranged in the motorcycle that the curvature at one Longitudinal position, the straight-ahead of the motorcycle corresponds, runs up or down. This The design of the swing arm or arms has the advantage that the swing arm or the swing arms the optical Do not affect the impression of the motorcycle, because at the usual straight ahead the curvature of the swing arm or the swing arms point up or down and thus a slim overall impression of the front considered motorcycle. In case of a Steering movement, however, can be the swing arm or the Swing arms are brought into a position that one usual steering angle of the front wheel without colliding with allowed the swing arm.

Vorzugsweise ist der oder sind die Schwingarme an dem in Längeerstreckung des Schwingarmes vorderen, radseitigen Ende und an dem in Längserstreckung des Schwingarmes hinteren, rahmenseitigen Ende jeweils in einem vorderen Schwingarmlager und einem hinteren Schwingarmlager drehbar gehalten. Preferably, the or the swing arms are on the in Length of the front swing arm, wheel side End and at the longitudinal extension of the swing arm rear, frame-side end in a front Swing arm bearing and a rear swing arm bearing rotatable held.  

Vorzugsweise weist das Vorderrad nur einen Schwingarm auf. Gerade beim Bau kleinerer Krafträder ist man bestrebt, die Gesamtkonstruktion so einfach wie möglich auszuführen. Im Falle der Verwendung nur eines Schwingarmes läßt sich die gesamte Vorderradkonstruktion vereinfachen, weil bei einer aktiven Lenkbewegung, die zu einer Schwenkbewegung des Radträgers führt, nur ein Schwingarm über eine geeignete Übertragungseinrichtung passiv mitbewegt werden muß. Allerdings stellt die Erweiterung der in der Figurenbeschreibung nur mit einem Schwingarm detailliert beschriebenen Erfindung auf zwei Schwingarme keine konstruktive Schwierigkeit dar, doch müssen unter Verwendung einer symmetrischen Bauweise zusätzliche Konstruktionselemente verwendet werden.The front wheel preferably has only one swing arm. Especially when building smaller motorcycles, one strives to achieve that Overall construction as simple as possible. in the If only one swing arm is used, the simplify the entire front wheel construction, because with one active steering movement, which leads to a pivoting movement of the Carrier leads only one swing arm over a suitable one Transmission device must be moved passively. However, the extension of the in the Figure description detailed only with a swing arm described invention on two swing arms none constructive difficulty, but must Using a symmetrical design additional Construction elements are used.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Übertragungseinrichtung eine Betätigungsstange, deren eines Ende an einem Anlenkpunkt am Radträger gelenkig angebracht ist und deren anderes Ende drehstarr mit dem Schwingarm verbunden ist. Die konstruktive Wahl einer derart gestalteten Übertragungseinrichtung besitzt den Vorteil, daß sich unter Beibehaltung der notwendigen Freiheitsgrade eine sehr einfache Verbindung zwischen dem Schwingarm und dem Radträger schaffen läßt und die Schwenkbewegung des Radträgers in eine Drehbewegung des Schwingarmes um seine Längsachse überführt werden kann.According to a preferred embodiment, the Transmission device an operating rod, one of which End articulated at a pivot point on the wheel carrier and the other end is torsionally rigid with the swing arm connected is. The constructive choice of such a designed transmission device has the advantage that while maintaining the necessary degrees of freedom a very simple connection between the swing arm and can create the wheel carrier and the pivoting movement of the Wheel carrier in a rotary motion of the swing arm around his Longitudinal axis can be transferred.

Vorzugsweise ist der Radträger zwischen einem oberen Lenklager und einem unteren Lenklager gehalten, wobei das obere Lenklager als Gelenk mit mehreren Freiheitsgraden ausgebildet ist. The wheel carrier is preferably between an upper one Steering bearing and a lower steering bearing held, the upper steering bearing as a joint with several degrees of freedom is trained.  

Darüber hinaus ist vorzugsweise das untere Lenklager in einem Lagergehäuse gehalten, das ein Schwingenlager hält, welches wiederum fest mit einem Außenring des vorderen Schwingarmlagers verbunden ist. Durch die Kombination der Lenklager, des Schwingenlagers und dessen Befestigung am Außenring des vorderen Schwingarmlagers wird ein parallelogrammartiger Aufbau geschaffen, mit dem sich auf eine einfache Weise die bei der Konstruktion der Vorderradaufhängung wie auch Vorderradlenkung vorgegebenen Rahmenbedingungen mit geringem konstruktivem Aufwand erfüllen lassen.In addition, the lower steering bearing is preferably in a bearing housing that holds a swing arm bearing, which in turn is fixed to an outer ring of the front Swing arm bearing is connected. By combining the Steering bearing, the swing arm bearing and its attachment to Outer ring of the front swing arm bearing becomes a created parallelogram-like structure with which to a simple way of designing the Front suspension as well as front wheel steering specified Framework conditions with little design effort let fulfill.

In den nachfolgenden Zeichnungen zeigen:The following drawings show:

Fig. 1 das Vorderrad eines Kraftrades sowie den Lenkungs- und Federungsmechanismus gemäß der Erfindung; Figure 1 shows the front wheel of a motorcycle and the steering and suspension mechanism according to the invention.

Fig. 2 in einer Explosionsdarstellung einen Teil des Lenk- und Federungsmechanismus gemäß Fig. 1; FIG. 2 shows an exploded view of part of the steering and suspension mechanism according to FIG. 1;

Fig. 3 eine Seitenansicht des wesentlichen Abschnitts des Lenkungs- und Federungsmechanismus in einer Seitenansicht mit darin eingezeichneten Schnittverläufen; Figure 3 is a side view of the essential portion of the steering and suspension mechanism in a side view with cuts shown therein.

Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in Fig. 3; Fig. 4 is a sectional view taken along line BB in Fig. 3;

Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in Fig. 3; Fig. 5 is a sectional view taken along the line AA in Fig. 3;

Fig. 6 eine Schnittansicht durch einen Schwingarm; und Fig. 6 is a sectional view through a swing arm; and

Fig. 7 eine Ansicht ähnlich zu Fig. 1, bei der das Vorderrad des Kraftrades eingelenkt ist. Fig. 7 is a view similar to Fig. 1, in which the front wheel of the motorcycle is articulated.

In den folgenden Zeichnungen bezeichnen gleiche Referenzziffern jeweils gleiche Elemente.In the following drawings designate the same Reference numbers always the same elements.

Fig. 1 zeigt schematisch das Vorderrad 10 eines Kraftrades mit dem erfindungsgemäßen Lenkungs- und Radaufhängungsmechanismus. Die Federungsanordnung ist nicht dargestellt und kann in einer in der Technik bekannten Weise ausgeführt sein. Fig. 1 shows schematically the front wheel 10 of a motorcycle with the steering and wheel suspension mechanism according to the invention. The suspension arrangement is not shown and can be implemented in a manner known in the art.

Die Lenkstange 12 ist über einen nicht näher dargestellten Gelenkmechanismus 14 mit einem kardanischen Gelenk und einem zusätzlichen Rotationsfreiheitsgrad mit einem Radträger 16 verbunden. Der Radträger 16 ist über ein oberes Lenklager 18 mit der oberen Schwinge 20 verbunden, die an den Befestigungsaugen 22 drehbar am Rahmen des Kraftrades angebracht ist.The handlebar 12 is connected via a joint mechanism 14, not shown, to a cardan joint and an additional degree of freedom of rotation to a wheel carrier 16 . The wheel carrier 16 is connected via an upper steering bearing 18 to the upper rocker arm 20 , which is rotatably attached to the mounting eyes 22 on the frame of the motorcycle.

Ebenfalls in Fig. 1 dargestellt ist ein unterer Schwingarm 24, der im folgenden kurz als Schwingarm bezeichnet wird. Der Schwingarm 24 erstreckt sich zwischen einem vorderen, radseitigen Schwingarmlager sowie einem hinteren, rahmenseitigen Schwingarmlager, die in den in Fig. 1 dargestellten Lagergehäusen angeordnet und in Fig. 6 dargestellt sind. Am Gehäuse des hinteren Schwingarmlagers 28 sind Befestigungsansätze 30, die der Anbringung des Schwingarms 24 am Rahmen des Kraftrades dienen.Also shown in Fig. 1 is a lower swing arm 24 , which will be referred to below as a swing arm. The swing arm 24 extends between a front, wheel-side swing arm bearing and a rear, frame-side swing arm bearing, which are arranged in the bearing housings shown in FIG. 1 and shown in FIG. 6. On the housing of the rear swing arm bearing 28 are attachment lugs 30 which serve to attach the swing arm 24 to the frame of the motorcycle.

Der Radträger 16 trägt, wie anhand der Fig. 2 eingehend erläutert wird, das Radnabenlager und die Radnabe, an der die in Fig. 1 schematisch dargestellte Felge 32 und die Bremsscheibe 34 angebracht ist. The wheel carrier 16 carries, as will be explained in detail with reference to FIG. 2, the wheel hub bearing and the wheel hub to which the rim 32 and the brake disk 34 shown schematically in FIG. 1 are attached.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, trägt der Radträger 16 eine flanschähnliche Bremssattelaufnahme 36, an der der Bremssattel 38 befestigt ist.As can be seen from FIG. 1, the wheel carrier 16 carries a flange-like brake caliper receptacle 36 to which the brake caliper 38 is fastened.

Wie weiterhin aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist der Schwingarm 24 gekrümmt ausgeführt, wobei die Krümmung bei der in Fig. 1 dargestellten Geradeausfahrt nach oben weist.As can also be seen from FIG. 1, the swing arm 24 is curved, the curvature pointing upward in the straight-line travel shown in FIG. 1.

Da die Verbindung des Rads mit dem Radträger und die Kopplung der Lenkbewegung des Radträgers auf die Bewegung des Schwingarms 24 aus Fig. 1 nur sehr schlecht ersichtlich ist, sind diese Baugruppen in Fig. 2 in einer Explosionsdarstellung wiedergegeben.Since the connection of the wheel to the wheel carrier and the coupling of the steering movement of the wheel carrier to the movement of the swing arm 24 from FIG. 1 is very difficult to see, these assemblies are shown in an exploded view in FIG. 2.

Der obere Schwingarm 20 mit den Befestigungsaugen 22 ist, wie oben erwähnt wurde, über ein oberes Schwenklager 18 mit dem Radträger 16 verbunden. Das obere Schwenklager 18 ist als Multigelenk mit vielen Freiheitsgraden ausgeführt, vorzugsweise in Form eines in Fig. 2 dargestellten Kugelgelenks. An den oberen Schwingarm 20 schließt sich im montierten Zustand der Radträger 16 an, auf dem die Befestigungslaschen 40 zur Verbindung mit dem Gelenkmechanismus der Lenkstange deutlich sichtbar sind. Der Radträger kann aus verschiedenen Materialien hergestellt werden, wobei die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform aus Druckguß, insbesondere Aluminiumdruckguß, bevorzugt wird. Der Radträger 16 endet in einem rohrknieähnlichen Ansatz 16a sowie einem weiteren Anlenkansatz 42.As mentioned above, the upper swing arm 20 with the fastening eyes 22 is connected to the wheel carrier 16 via an upper pivot bearing 18 . The upper pivot bearing 18 is designed as a multi-joint with many degrees of freedom, preferably in the form of a ball joint shown in FIG. 2. In the assembled state, the upper swing arm 20 is adjoined by the wheel carrier 16 , on which the fastening tabs 40 for connection to the joint mechanism of the handlebar are clearly visible. The wheel carrier can be made of different materials, the embodiment shown in FIG. 2 made of die-cast, in particular die-cast aluminum, being preferred. The wheel carrier 16 ends in an extension 16 a similar to a pipe elbow and a further articulation attachment 42 .

In Richtung der Achse 44 des nicht dargestellten Vorderrades 10 erstreckt sich ein Radträgerzapfen 46, auf dem ein als Kugellager ausgeführtes Radnabenlager 48 aufgeschoben bzw. aufgepreßt ist. Auf dem Außenring des Radnabenlagers 48 sitzt wiederum die Radnabe 50 mit Befestigungsöffnungen 52 für die sonstigen, in Fig. 2 nicht dargestellten, Elemente eines üblichen Vorderrades eines Kraftrades. Ein Sicherungsring 54 fixiert das Radnabenlager 48 in axialer Richtung. Schließlich ist eine Befestigungsmutter 56 auf den Wellenstumpf 58 in Anschluß an den Radträgerzapfen 46 aufgeschraubt, so daß die aus Radnabenlager und Radnabe bestehende Baueinheit gegen ein axiales Verrutschen gesichert ist. Die gesamte beschriebene Baugruppe längs der Radachse 44 wird durch einen Verschlußdeckel 60 abgeschlossen.In the direction of the axis 44 of the front wheel 10 , not shown, extends a wheel carrier pin 46 on which a wheel hub bearing 48 designed as a ball bearing is pushed or pressed on. On the outer ring of the wheel hub bearing 48 , in turn, the wheel hub 50 sits with fastening openings 52 for the other elements, not shown in FIG. 2, of a conventional front wheel of a motorcycle. A locking ring 54 fixes the wheel hub bearing 48 in the axial direction. Finally, a fastening nut 56 is screwed onto the shaft end 58 in connection to the wheel carrier pin 46 , so that the structural unit consisting of the wheel hub bearing and the wheel hub is secured against axial slipping. The entire assembly described along the wheel axis 44 is closed by a cover 60 .

An dem Radträger 16 ist das Lagergehäuse 62 angebracht, das sowohl das untere Lenklager 64, als auch das Schwingenlager 66 aufnimmt. Das untere Lenklager 64 wird mit einem dazwischen angeordneten Wellendichtring 68 sowie einem Sicherungsring 70 innerhalb der zugehörigen Öffnung im Lagergehäuse 62 an der Unterseite des Radträgers 16 befestigt. Hierzu dient ein geeignetes Befestigungselement, im vorliegenden Fall ein Gewindezapfen 72, der mit einer Befestigungsmutter 74 das untere Lenklager 64, den Wellendichtring, den Sicherungsring, aber auch das Lagergehäuse 62 fest mit dem Radträger 16 verbindet.The bearing housing 62 is attached to the wheel carrier 16 and accommodates both the lower steering bearing 64 and the swing arm bearing 66 . The lower steering bearing 64 is fastened with a shaft sealing ring 68 arranged therebetween and a locking ring 70 within the associated opening in the bearing housing 62 on the underside of the wheel carrier 16 . A suitable fastening element is used for this purpose, in the present case a threaded pin 72 which , with a fastening nut 74 , firmly connects the lower steering bearing 64 , the shaft sealing ring, the locking ring, but also the bearing housing 62 to the wheel carrier 16 .

Wie bereits erläutert wurde, ist im Lagergehäuse 62 auch das Schwingenlager 66 untergebracht. Das Schwingenlager 66 sitzt unter Zwischenschaltung eines Wellendichtringes 76, der als Dichtelement zum dichten Verschließen der Öffnung des Lagergehäuses 62 dient, auf einem Verbindungselement 78, das einen Lagerzapfen 80 trägt. Die Fixierung innerhalb des Lagergehäuses 62 wird durch das Aufschrauben einer Mutter 82 auf den Lagerzapfen 80 erzielt, wobei ein Sicherungsring 84 sowie Dichtring 86 in der üblichen Weise angeordnet werden. Ein Verschlußdeckel 88 schließt das Lagergehäuse ab.As already explained, the swing arm bearing 66 is also accommodated in the bearing housing 62 . The rocker bearing 66 sits on a connecting element 78 , which carries a bearing journal 80 , with the interposition of a shaft sealing ring 76 , which serves as a sealing element for sealing the opening of the bearing housing 62 . The fixation within the bearing housing 62 is achieved by screwing a nut 82 onto the bearing journal 80 , a locking ring 84 and a sealing ring 86 being arranged in the usual way. A closure cover 88 closes off the bearing housing.

Das Verbindungselement 78 stellt die Verbindung zum Schwingarm 24 her. Hierzu befindet sich am Verbindungselement 78 ein nasenförmiger Fortsatz 90 mit Gewindelöchern, die der Befestigung am vorderen Schwingarmlagergehäuse des Schwingarms 24 dienen. Hierzu weist das äußere Lagergehäuse des vorderen Schwingarmlagers ebenfalls einen Befestigungsansatz 92 auf, der Durchgangsbohrungen aufweist, die in Montagestellung mit den Gewindelöchern im nasenförmigen Fortsatz 90 fluchten. Die Befestigung der beiden Bauteile miteinander kann, wie in Fig. 2 schematisch dargestellt ist, in herkömmlicher Weise mit einer Schraubenverbindung 94 erfolgen.The connecting element 78 establishes the connection to the swing arm 24 . For this purpose, there is a nose-shaped extension 90 on the connecting element 78 with threaded holes, which are used for fastening to the front swing arm bearing housing of the swing arm 24 . For this purpose, the outer bearing housing of the front swing arm bearing likewise has a fastening projection 92 which has through bores which are aligned with the threaded holes in the nose-shaped extension 90 in the installed position . As shown schematically in FIG. 2, the two components can be fastened to one another in a conventional manner using a screw connection 94 .

Wie bereits oben erläutert wurde, befindet sich am Radträger 16 der Anlenkansatz 42, der die drehbare Anbringung einer Betätigungsstange 96 erlaubt. Die Betätigungsstange 96 stellt die Verbindung zwischen dem Radträger 16 und dem Schwingarm 24 her. Bei einer aktiven Lenkbewegung und einem Verschwenken des Radträgers 16 überträgt die Betätigungsstange 96 diese Schwenkbewegung auf den Schwingarm 24 und dreht diesen um die mit Referenzziffer 98 bezeichnete Längsachse. Hierzu ist die Betätigungsstange 96 mit zwei Gelenken 100 versehen, die jeweils als sogenanntes Multigelenk, d. h. mit mehreren Freiheitsgraden versehen, ausgeführt sind. Die Betätigungsstange 96 weist eine Bohrung 102 auf, die in kraftschlüssiger Weise mit dem Drehzapfen 104 des Schwingarmes 24 verbunden ist. In gleicher Weise kann selbstverständlich auch eine formschlüssige Verbindung in einer in der Technik bekannten Weise hergestellt werden. Wie bereits aus der Fig. 2 ersichtlich ist, dient die Betätigungsstange 96 dazu, eine Schwenkbewegung des Radträgers 16 in eine Drehbewegung des Drehzapfens 104 und somit des gesamten zwischen den Lagern 28 und 26 drehbar gelagerten Schwingarmes 24 zu übertragen.As has already been explained above, the articulation attachment 42 is located on the wheel carrier 16 , which allows an actuating rod 96 to be rotatably attached. The actuating rod 96 establishes the connection between the wheel carrier 16 and the swing arm 24 . With an active steering movement and a pivoting of the wheel carrier 16 , the actuating rod 96 transmits this pivoting movement to the swing arm 24 and rotates it about the longitudinal axis designated by reference number 98 . For this purpose, the actuating rod 96 is provided with two joints 100 , each of which is designed as a so-called multi-joint, that is to say provided with several degrees of freedom. The actuating rod 96 has a bore 102 which is non-positively connected to the pivot pin 104 of the swing arm 24 . In the same way, a positive connection can of course also be produced in a manner known in the art. As can already be seen from FIG. 2, the actuating rod 96 serves to transmit a pivoting movement of the wheel carrier 16 into a rotational movement of the pivot pin 104 and thus of the entire swing arm 24 rotatably mounted between the bearings 28 and 26 .

Fig. 3 stellt eine Seitenansicht des Motorradreifens mit dem daran befestigten Schwingarm 24 sowie Lenkmechanismus in einer Lenkstellung dar, die der Geradeausfahrt des Kraftrades entspricht. Wie ersichtlich ist, ist der Schwingarm 24 deutlich gekrümmt, wobei die Krümmung nach oben verläuft. In gleicher Weise ist es selbstverständlich möglich, den Schwingarm so zu montieren, daß die Krümmung bei Geradeausfahrt nach unten weist, jedoch muß in diesem Fall eine kinematische Umkehr des Bewegungsmechanismus erfolgen, was entweder durch eine geänderte Ausführung bzw. Anbringung der Betätigungsstange erfolgen kann, oder aber durch eine Richtungsumkehr innerhalb des Lagergehäuses des vorderen Schwingarmlagers 26. Fig. 3 shows a side view of the motorcycle tire with the attached swing arm 24 and steering mechanism in a steering position which corresponds to the straight travel of the motorcycle. As can be seen, the swing arm 24 is clearly curved, the curvature extending upwards. In the same way it is of course possible to mount the swing arm so that the curvature points downwards when driving straight ahead, but in this case a kinematic reversal of the movement mechanism must take place, which can be done either by a modified design or attachment of the actuating rod, or but by a reversal of direction within the bearing housing of the front swing arm bearing 26 .

Erfolgt nun ein Lenkausschlag, wie in Fig. 7 dargestellt ist, so wird mit dem aktiven Verschwenken des Radträgers 16 die Bewegung über die Betätigungsstange 96 auf den Schwingarm 24 übertragen, so daß dieser bezüglich der Krümmung so mitverschwenkt wird, daß er jeweils im gekrümmten Bereich dem Teil des Rades folgt, der dem Rahmenbereich des Kraftrades zugewandt ist. Würde die in Fig. 7 gezeigte Lenkbewegung umgekehrt erfolgen, d. h. vom fiktiven Fahrer des Kraftrades aus eine Rechtskurve gefahren werden, so würde der Schwingarm 24 in der umgekehrten Richtung gedreht werden, so daß nunmehr der Innenradius der Krümmung zu dem hinteren Teil des Rades hin gerichtet ist. Der hintere Teil des Rades, d. h. derjenige Teil des Rades, der dem Rahmen zugewandt ist, besitzt somit ausreichend Raum während der Lenkbewegung.If there is now a steering deflection, as shown in Fig. 7, with the active pivoting of the wheel carrier 16, the movement is transmitted via the actuating rod 96 to the swing arm 24 , so that the latter is also pivoted with respect to the curvature such that it is in each case in the curved region follows the part of the wheel that faces the frame area of the motorcycle. If the steering movement shown in FIG. 7 were to be reversed, ie the fictitious driver of the motorcycle was making a right turn, the swing arm 24 would be rotated in the opposite direction, so that the inner radius of the curvature would now be directed towards the rear part of the wheel is. The rear part of the wheel, ie that part of the wheel which faces the frame, thus has sufficient space during the steering movement.

In Fig. 3 sind die zusätzlichen Schnitte A-A und B-B dargestellt, die in den Fig. 5 und 4 zur Verdeutlichung dargestellt sind. Es ist darauf hinzuweisen, daß im Falle des Schnittes B-B zur besseren Verdeutlichung ein nicht linearer Schnittverlauf gewählt wurde.In Fig. 3 the additional sections AA and BB are shown, which are shown in Figs. 5 and 4 for clarification. It should be noted that in the case of the section BB, a non-linear section was chosen for better clarification.

In Fig. 4 ist der Schnitt B-B dargestellt. Dieser Schnitt dient dazu, die Anbringung des unteren Lenklagers 64 sowie Schwingenlagers 66 im Lagergehäuse 62 zu verdeutlichen. Aufgrund der Schnittlinie B-B folgt, daß das Schwingenlager achsversetzt zum unteren Lenklager angeordnet ist, d. h. die senkrecht zueinander verlaufenden Achsen schneiden einander nicht. Diese achsversetzte Anbringung wird aus Gründen geeigneter Vorlaufeigenschaften gewählt und hat in bezug auf die prinzipielle Funktionsweise des dargestellten Lenkmechanismus keinen Einfluß.In FIG. 4 the section BB is shown. This section serves to illustrate the attachment of the lower steering bearing 64 and swing arm bearing 66 in the bearing housing 62 . Because of the section line BB it follows that the swing arm bearing is arranged offset to the lower steering bearing, ie the axes running perpendicular to each other do not intersect. This off-axis attachment is selected for reasons of suitable forward properties and has no influence on the basic functioning of the steering mechanism shown.

Fig. 5 dient dazu, die Lagerung der Radnabe 50 noch einmal zu verdeutlichen. Die in der Explosionsdarstellung in Fig. 2 nicht dargestellte Anbringung der Bremsscheibe 34 sowie der Felge 32 an der Radnabe 50 lassen sich außerdem der Fig. 5 entnehmen. Auch ist aus der Fig. 5 die räumliche Gegenüberstellung der Bremssattelaufnahme 36 und des daran befestigten Bremssattels 38 relativ zur Bremsscheibe 34 zu entnehmen. Fig. 5 serves to illustrate the bearing of the wheel hub 50 again. The attachment of the brake disc 34 and the rim 32 to the wheel hub 50 , not shown in the exploded view in FIG. 2, can also be seen in FIG. 5. Also, from FIG. 5, the spatial juxtaposition of the brake saddle pickup 36 and the attached brake caliper 38 can be seen relative to the brake disc 34th

Fig. 6 zeigt einen Schnitt durch den Schwingarm 24 und dessen Lagerung zwischen dem vorderen Schwingarmlager 26 sowie hinterem Schwingarmlager 28. Die hierbei zur Verwendung gelangenden Bauteile sind aus der Fig. 6 für den Fachmann ersichtlich und müssen daher nicht eingehender erläutert werden. In Fig. 6 ist zusätzlich der Befestigungsansatz 92 am äußeren Lagerring des vorderen Schwingarmlagers 26 sowie schematisch die drehstarre Befestigung der Betätigungsstange 96 mit dem Multigelenk 100 am Drehzapfen 104 des Schwingarms 24 dargestellt. Der Drehzapfen 104 ist mit dem Schwingarm 24 drehstarr verbunden, so daß die Bewegung der Betätigungsstange 26 in eine Drehbewegung des Schwingarms 24 übertragen wird. Fig. 6 shows a section through the rocker arm 24 and the mounting thereof between the front swing arm bearing 26 and the rear swing arm bearing 28th The components used here can be seen from FIG. 6 by a person skilled in the art and therefore do not have to be explained in more detail. In FIG. 6, the attachment lug 92 is shown on the outer bearing ring of the front Schwingarmlagers 26 and schematically the torsionally rigid fastening of the actuating rod 96 to the articulated arm 100 at the pivot 104 of the swing arm 24 in addition. The pivot pin 104 is connected to the swing arm 24 in a rotationally rigid manner, so that the movement of the actuating rod 26 is transmitted into a rotating movement of the swing arm 24 .

In den dargestellten Fig. 1 bis 7 wurde jeweils nur eine Ausführungsform der Erfindung unter Verwendung eines einzelnen Schwingarmes dargestellt. Diese vereinfachte Lösung besitzt den Vorteil, daß die Anzahl der Bauelemente verringert werden kann. Es ist für den Fachmann jedoch ersichtlich, daß anstelle der nun dargestellten, unsymmetrischen Bauart in gleicher Weise auch eine weitgehend symmetrische Bauart verwendet werden kann, bei der auf beiden Seiten des Vorderrades um ihre Längsachse drehbare Schwingarme angeordnet werden können, die bei einer Lenkbewegung passiv mitbewegt werden. Im Falle einer Lenkbewegung würden zwei Schwingarme so bewegt werden, daß ihre Krümmungen jeweils in dieselbe Richtung weisen, so daß der auf der Kurvenaußenseite gelegene Schwingarm dem hinteren Teil des Vorderrades Platz schafft, während der auf der Kurveninnenseite gelegene Schwingarm der Lenkbewegung des hinteren Teils des Vorderrades nachfolgt.In the illustrated Fig. 1 to 7 only one embodiment of the invention has been illustrated using a single swing arm, respectively. This simplified solution has the advantage that the number of components can be reduced. It is apparent to the person skilled in the art, however, that instead of the asymmetrical design now shown, a largely symmetrical design can be used in the same way, in which pivotable swing arms can be arranged on both sides of the front wheel about their longitudinal axis, which passively moves during a steering movement will. In the event of a steering movement, two swing arms would be moved so that their curvatures each point in the same direction, so that the swing arm located on the outside of the curve creates space for the rear part of the front wheel, while the swing arm located on the inside of the curve allows the steering movement of the rear part of the front wheel succeeds.

BezugszeichenlisteReference list

1010th

Vorderrad
Front wheel

1212th

Lenkstange
Handlebar

1414

Gelenkmechanismus
Hinge mechanism

1616

Radträger
Wheel carrier

1616

aAnsatz
a Approach

1818th

oberes Lenklager
upper steering bearing

2020th

oberer Schwingarm
upper swing arm

2222

Befestigungsaugen
Mounting eyes

2424th

Schwingarm
Swing arm

2626

vorderes Schwingarmlager
front swing arm bearing

2828

hinteres Schwingarmlager
rear swing arm bearing

3030th

Befestigungsansatz
Attachment approach

3232

Radfelge
Wheel rim

3434

Bremsscheibe
Brake disc

3636

Bremssattelaufnahme
Brake caliper mount

3838

Bremssattel
Brake caliper

4040

Befestigungslaschen
Mounting tabs

4242

Anlenkansatz
Articulation approach

4444

Radachse
Wheel axle

4646

Radträgerzapfen
Wheel carrier pin

4848

Radnabenlager
Wheel hub bearings

5050

Radnabe
wheel hub

5252

Befestigungsöffnung
Mounting hole

5454

Sicherungsring
Circlip

5656

Befestigungsmutter
Mounting nut

5858

Wellenstumpf
Wave stump

6060

Verschlußdeckel
Sealing cover

6262

Lagergehäuse
Bearing housing

6464

unteres Lenklager
lower steering bearing

6666

Schwingenlager
Swing arm bearing

6868

Wellendichtring
Shaft seal

7070

Sicherungsring
Circlip

7272

Gewindezapfen
Threaded pin

7474

Befestigungsmutter
Mounting nut

7676

Wellendichtring
Shaft seal

7878

Verbindungselement
Fastener

8080

Lagerzapfen
Bearing journal

8282

Mutter
mother

8484

Sicherungsring
Circlip

8686

Dichtring
Sealing ring

8888

Verschlußdeckel
Sealing cover

9090

nasenförmiger Fortsatz
nasal projection

9292

Befestigungsansatz
Attachment approach

9494

Schraube
screw

9696

Betätigungsstange
Operating rod

9898

Längsachse des Schwingarmes
Longitudinal axis of the swing arm

100100

Multigelenk
Multi-joint

102102

Bohrung
drilling

104104

Drehzapfen
Pivot

Claims (7)

1. Achsschenkellenkung für das Vorderrad (10) von Krafträdern, umfassend:

• 1. einen um ein Lenklager (18) schwenkbaren Radträger (16), der die Radnabe (50) trägt;
• 2. mindestens einen Schwingarm (24), der um eine Achse (98) drehbar ist, die jeweils durch die Endbereiche des Schwingarmes oder der Schwingarme (24) verläuft; und
• 3. eine Übertragungseinrichtung (42, 96), um eine Schwenkbewegung des Radträgers (16) in eine Drehbewegung des Schwingarmes (24) oder der Schwingarme zu übertragen.

1. Ackermann steering for the front wheel ( 10 ) of motorcycles, comprising:

• 1. a pivotable about a steering bearing ( 18 ) wheel carrier ( 16 ) which carries the wheel hub ( 50 );
• 2. at least one swing arm ( 24 ) which is rotatable about an axis ( 98 ) which runs through the end regions of the swing arm or swing arms ( 24 ); and
• 3. a transmission device ( 42 , 96 ) to transmit a pivoting movement of the wheel carrier ( 16 ) into a rotational movement of the swing arm ( 24 ) or the swing arms.

2. Achsschenkellenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Schwingarm (24) oder die Schwingarme in Längserstreckung gekrümmt und in Einbaulage so im Kraftrad angeordnet sind, daß die Krümmung einer Lenkstellung, die der Geradeausfahrt des Kraftrades entspricht, nach oben oder nach unten verläuft.2. steering knuckle according to claim 1, characterized in that the one swing arm ( 24 ) or the swing arms are curved in the longitudinal direction and are arranged in the installed position in the motorcycle so that the curvature of a steering position, which corresponds to the straight travel of the motorcycle, up or down runs. 3. Achsschenkellenkung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingarm oder die Schwingarme an dem in Längserstreckung des Schwingarmes vorderen, radseitigen Ende und an dem in Längserstreckung des Schwingarmes hinteren, rahmenseitigen Ende jeweils in einem vorderen Schwingarmlager (26) und hinteren Schwingarmlager (28) drehbar gehalten sind. 3. steering knuckle according to claim 1 and / or 2, characterized in that the swing arm or the swing arms at the front in the longitudinal extension of the swing arm, wheel-side end and at the longitudinal extension of the swing arm rear, frame-side end in each case in a front swing arm bearing ( 26 ) and rear swing arm bearing ( 28 ) are rotatably held. 4. Achsschenkellenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorderrad (10) nur einen Schwingarm (24) aufweist.4. steering knuckle according to one of claims 1 to 3, characterized in that the front wheel ( 10 ) has only one swing arm ( 24 ). 5. Achsschenkellenkung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungseinrichtung (42, 96) eine Betätigungsstange (96) umfaßt, deren erstes Ende an einem Anlenkpunkt (42) am Radträger (16) gelenkig angebracht ist und deren zweites Ende drehstarr mit dem Schwingarm (24) verbunden ist.5. steering knuckle according to claim 4, characterized in that the transmission device ( 42 , 96 ) comprises an actuating rod ( 96 ), the first end of which is articulated at an articulation point ( 42 ) on the wheel carrier ( 16 ) and the second end of which is torsionally rigid with the swing arm ( 24 ) is connected. 6. Achsschenkellenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Radträger (16) zwischen einem oberen Lenklager (18) und einem unteren Lenklager (64) gehalten ist und das obere Lenklager (18) als Gelenk mit mehreren Freiheitsgraden ausgebildet ist.6. steering knuckle according to one of claims 1 to 5, characterized in that the wheel carrier ( 16 ) is held between an upper steering bearing ( 18 ) and a lower steering bearing ( 64 ) and the upper steering bearing ( 18 ) is designed as a joint with several degrees of freedom . 7. Achsschenkellenkung nach Anspruch 6, sofern dieser von Anspruch 3 abhängig ist, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Lenklager (64) in einem Lagergehäuse (62) gehalten ist, das ein Schwingenlager (66) hält, wobei das Schwingenlager (66) fest mit einem Außenring des vorderen Schwingarmlagers (26) verbunden ist.7. Achsenkenklenkung according to claim 6, if it is dependent on claim 3, characterized in that the lower steering bearing ( 64 ) is held in a bearing housing ( 62 ) which holds a swing arm bearing ( 66 ), the swing arm bearing ( 66 ) firmly with an outer ring of the front swing arm bearing ( 26 ) is connected.