DE3150357A1

DE3150357A1 - "antinickbewegungsvorrichtung fuer ein kraftrad"

Info

Publication number: DE3150357A1
Application number: DE19813150357
Authority: DE
Inventors: Kinuo Akashi Hiramatsu
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1980-12-22
Filing date: 1981-12-18
Publication date: 1982-09-09
Also published as: JPS57104479A; US4398741A; JPS602230B2; DE8137032U1

Description

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KAWASAKI JUKOGYO KABUSHIKI KAISHA Kobe, Japan

Antinickbewegungsvorrichtung für ein Kraftrad

Die Erftidung bezieht sich auf eine Antinickbewegungsvorrichtung für ein Kraftrad, das ein Fahrgestell, ein Vorderrad und ein Hinterrad, die beide in einer im wesentlichen vertikalen Richtung relativ zum Fahrgestell bewegbar sind, und eine vordere und eine hintere Stützeinrichtung aufweist, die jeweils mit einem der Räder verbunden und zusammen mit diesem bewegbar sind und die Räder mit dem Fahrgestell verbinden.

Beim Abbremsen eines mit hoher Geschwindigkeit fahrenden Kraftrads wird dessen Vorderteil aufgrund der Achslastverlagerung abgesenkt. Dieses Absenken des Vorderteils bewirkt eine Veränderung des Körperwinkels des Fahrers und senkt kurzzeitig dessen Gesichtsfeld ab, so daß er in seiner Fahrfähigkeit beeinträchtigt wird und besonders aufmerksam sein muß.

Um dieses Problem zu vermeiden, ist bereits eine Vorrichtung vorgeschlagen worden, die lediglich ein Absenken des Vorderteils eines Kraftrads dadurch verhindert, daß die Öldurchtrittskanäle in den Öl-Stoßdämpfern an der vorderen

Gabel eingeengt werden, wenn das Fahrzeug abgebremst wird. Auf diese Weise wird am Vorderteil des Fahrzeugs der Abfederungseffekt verringt und die Dämpfung erhöht. Da hier jedoch nur der vordere Teil des Fahrzeugs beeinflußt wird, werden der vordere und der hintere Teil des Fahrzeugs ungleichmäßig abgefedert. Dadurch kann sich das Fahrzeug überschlagen, selbst wenn es nur gegen ein.kleines Hindernis fährt, z.B. wenn das Vorderrad gegen einen Vorsprung auf der Fahrbahn stößt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art anzugeben, bei der eine Änderung des Körperwinkels des Kraftradfahrers und die daraus resultierende Gesichtsfeldänderung aufgrund einer Absenkung des Vorderteils des Kraftfahrzeugs verhindert und dadurch die Stabilität seiner Lenktätigkeit verbessert wird.

Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Torsionsstange sich im wesentlichen in Fahrtrichtung des Kraftrads erstreckend, am Fahrgestell drehbar lagerbar ist; daß die Torsionsstange in einem vorderen Arm und einem hinteren Arm endet, die sich weitgehend in der gleichen seitlichen Richtung erstrecken; daß eine erste Verbindungseinrichtung vorgesehen ist, durch die der vordere Arm gelenkig mit der vorderen Stützeinrichtung verbindbar ist, so daß die Torsionsstange durch die Relativbewegung von Fahrgestell und Vorderrad verdrehbar ist; und daß eine zweite Verbindungseinrichtung vorgesehen ist, durch die der hintere Arm mit der hinteren Stützeinrichtung gelenkig verbindbar ist, so daß das Fahrgestell durch die Verdrehung der Torsionsstange relativ zum Hinterrad bewegbar ist.

Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

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Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung versehenen Kraftrads,

Fig. 2 eine schematische perspektivische Darstellung einiger Teile des Kraftrads nach'Fig. 1 etwas ausführlicher,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines Einzelteils der Vorrichtung nach Fig. 3 in anderer Lage.

Das Kraftrad nach den Fig. 1 und 2 hat ein Vorderrad 1, ein Hinterrad 4 und ein Fahrgestell 3. Das Vorderrad wird durch zwei untere Zylinder oder Hülsen 2 einer vorderen Gabel 30 getragen, die einen drehbar am Fahrgestell 3 befestigten oberen Teil 31 aufweist. Die unteren Endabschnitte des oberen Teils der Gabel 30 sind teleskopisch in den Zylindern : 2 gelagert, und elastische (nicht dargestellte) Stoßdämpfer verbinden die Zylinder mit der Gabel, so daß das Fahrgestell 3 elastisch relativ zu den Zylindern 2 und dem Vorderrad 1 bewegbar ist.

Das Hinterrad 4 ist in Lagern 35 zweier Schwingarme 5 gelagert, die durch ein Gelenk 32 schwenkbar mit dem Fahrgestell 3 verbunden sind. Zwei elastische hintere Stoßdämpfer 6 sind durch Gelenke 33 mit dem Fahrgestell 3 und durch Gelenke 34 mit den Schwingarmen 5 verbunden, so daß das Fahrgestell 3 relativ zu den Schwingarmen 5 und dem Hinterrad 4 bewegbar ist.

Die so weit beschriebenen Teile können in an sich bekannter Weise ausgebildet sein, ausgenommen diejenigen, die zum

Anschließen der erfindungsgemäßen Vorrichtung erforderlich sind. Das Kraftrad hat natürlich einen Motor und andere übliche Betriebsteile.

In Fahrtrichtung des Fahrzeugs auf dessen rechter Seite erstreckt sich eine Torsionsstange 10, die durch ein vorderes Lager 11 und ein hinteres Lager 12 am Fahrgestell 3 drehbar gelagert ist. Der vordere Endabschnitt der Stange 10 erstreckt sich nach vorn über das vordere Lager 11 hinaus, und der hintere Endabschnitt erstreckt sich nach hinten über das hintere Lager 12 hinaus. Beide Endabschnitte sind nach links abgewinkelt, so daß sie einen vorderen Arm 13 und einen hinteren Arm 17 bilden, wie es in Fig. 2 dargestellt ist.

Das äußere Ende des vorderen Arms 13 ist durch ein Kugelgelenk 14 mit dem oberen Ende einer Stange 15 verbunden. Das untere Ende der Stange 15 ist durch ein weiteres Kugelgelenk 16 mit dem linken Zylinder 2 der vorderen Gabel verbunden. In ähnlicher Weise ist das äußere Ende des hinteren Arms 17 über ein Kugelgelenk 18 mit dem oberen Ende einer Stange 19 und das untere Ende der Stange 19 über ein Kugelgelenk 20 mit dem linken Schwingarm 5 verbunden. Wie Fig. 1 zeigt, liegen die Gelenke 20 und 34 zwischen dem Gelenk 32 und dem Lager 35, während das G_elenk 20 zwischen den Gelenken 32 und 34 liegt.

Nachstehend wird die Wirkungsweise der Vorrichtung speziell anhand von Fig. 2 beschrieben.

Wenn das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit fährt und scharf abgebremst wird, ist der vordere Teil des Gestells 3 bestrebt, sich relativ zu seinem hinteren Teil abzusenken, und zwar in Richtung auf die Zylinder 2 und das Vorderrad aufgrund des Bremsmoments. Diese nach unten gerichtete

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Kraft des vorderen Teils des Fahrgestells bewirkt, daß das vordere Lager 11 der Torsionsstange 10 bestrebt ist, sich relativ zum Kugelgelenk 14 abzusenken. Da der Abstand des Kugelgelenks 14 vom Vorderrad und dem Zylinder 2 durch die Stange 5 fest vorgegeben ist, wird die Stange 10 in Richtung des Pfeils A um ihre Längsachse verdreht, während der Arm 13 bestrebt ist, sich nach oben relativ zum Fahrgestell 3 und dem Lager 11 zu bewegen. Diese Verdrehung ist ferner bestrebt, den hinteren Arm 12 ebenfalls nach oben zu bewegen, so daß dieser wegen der Stange 19 bestrebt ist, die Schwingarme 5 im Gegenuhrzeigersinn um das Gelenk 32 nach oben zu schwenken. Die Verdrehung bewirkt ferner eine nach unten gerichtete Reaktionskraft des Arms 17, und zwar über das hintere Lager 12 auf das Fahrgestell 3. Der hintere Abschnitt des Fahrgestells 3 wird daher daran gehindert, hoch zu gehen.

Die nach unten gerichtete Kraft des hinteren Fahrgestellteils bewirkt dann, daß die Schwingarme 5 im Gegenuhrζeigersinn um das Gelenk 32 geschwenkt werden und erzeugt eine nach oben gerichtete Reaktionskraft durch die Kompressionskraft der hinteren Stoßdämpfer 6, die nunmehr den hinteren Fahrgestellteil anheben. Infolgedessen ist die Torsionsstange 10 bestrebt, sich entgegen der Richtung des Pfeils A zu verdrehen, so daß sie ein Anheben des vorderen Fahrgestellendes bewirkt.

Die Relativbewegungen der vorderen und hinteren Teile des Kraftrads werden daher über die Torsionsstange 10 und die Stangen 15 und 19 übertragen, so daß sie die Verlagerungen des vorderen Fahrzeugteils und des hinteren Fahrzeugteils relativ zueinander verhindert. Außerdem kann der Dämpfungseffekt der hinteren Stoßdämpfer 6, die beim Abbremsen eines herkömmlichen Kraftrads nicht besonders wirksam sind, ausgenutzt xirerden, um die Nickbewegung des vorderen Teils des

Kraftfahrzeugs über die Torsionsstange 10 zu verringern.

Bei dem zweiten Auslhrungsbeispiel nach Fpg. 3 ist ebenso wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und eine Torsionsstange 10a in einem vorderen Lager 11 und einem hinteren Lager 12 am (in Fig. 3 nicht dargestellten) Kraftradgestell drehbar gelagert und durch einen abgebogenen bzw. abgewinkelten Arm 17 über ein Kugelgelenk 18 mit einer Stange 19 verbunden. Das andere Ende der Torsionsstange 10a, das vor dem vorderen Lager 11 liegt, endet jedoch in einem Lager 23.

Ein vorderer Arm 13a erstreckt sich in der gleichen Richtung wie das äußere Ende des hinteren Arms 17. Der vordere Arm bildet eine langgestreckte Platte, deren Querschnitt bei diesem Ausführungsbeispiel rechtwinklig ist und sich konisch zum Ende hin verjüngt. Der Arm 13a hat ein inneres zylindrisches Ende 22, das in dem Endlager 23 der Torsionsstange gelagert ist, so daß der Arm 13a um seine Längsachse gedreht werden kann. Das äußere Ende des Arms 13a ist durch ein Kugelgelenk 14 mit dem oberen Ende einer Stange 15 verbunden, und zwar in ähnlicher Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel.

An der äußeren Seite des zylindrischen inneren Endes 22 des vorderen Arms 13a ist das eine Ende eines Hebels oder Arms 24 befestigt, der senkrecht zur Achse des vorderen Arms 13a steht. Das andere Ende des Hebels 24 ist über ein Verbindungsstück 25 und ein Kugelgelenk 28 mit der Kolbenstange 27 eines hydraulischen Hauptzylinders 26 verbunden. Der Hauptzylinder ist am Gestell des Kraftrads befestigt und mit dem vorderen und hinteren (nicht dargestellten) Hauptzylinder verbunden, die den Bremsdruck erzeugen«, Wenn der Bremsdruck ausgeübt wird, übt der Zylinder 26 gleichzeitig einen Druck auf die Stange 27 aus.

FIg₀ 3 zeigt die Lage der Teile beim Abbremsen des Fahrzeuges ο Hierbei wird die Stange 27 aus dem Zylinder 26 hinausbewegt. Dadurch wird der vordere Arm 13a so um seine Längsachse gedreht, daß die Ebene seine Breitseite parallel zu der weitgehend vertikalen Achse der Stange 15 verläuft. Der Arm 13a wiikt daher als ein Element mit hoher Biegesteifigkeit gegenüber Vertikalkräften, die auf sein äußeres Ende über die Stange 15 beim Bremsen ausgeübt werden«,- Dadurch ist sichergestellt, daß eine solche Kraft über die Stange 15 genau auf die Torsionsstange 10a und die Antinickbewegungsvorrichtung empfindlich gegen eine Absenkbewegung des vorderen Kraftradteils wirkt.

Andererseits wird die Stange 27, wenn das Fahrzeug normal fährt, ohne abgebremst zu werden, in den Zylinder 26 zurückgezogen, so daß der vordere Arm 13a in Richtung des Pfeils B und damit die Ebene seiner Breitseite senkrecht zur Achse der Stange 15 bzw. in eine horizontale Lage gedreht wird, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. Der vordere Arm 13a wirkt cann als ein verhältnismäßig dünnes flexibles Element gegenüber Vertikalkräften, so daß die Torsionsstange 10a und der Arm 13a als eine Antinickbewegungsvorrichtung wirkt, die durch eine unebene Straßenoberfläche bewirkte Nickbewegungen des Fahrzeugs verringert.. 25

Das zweite Ausführungsbeispiel verhindert daher, daß das Fahrzeug beim Bremsen vorne abgesenkt wird und Nickbewegungen ausführt, während sie eine Stoßdämpfungswirkung aufrechterhält, während das Fahrzeug normal fährt.

Claims

Patentansprüche

Antinickbewegungsvorrichtung für ein Kraftrad, das ein Fahrgestell, ein Vorderrad und ein Hinterrad, die beide in einer im wesentlichen vertikalen Richtung relativ zum Fahrgestell bewegbar sind, und eine vordere und eine hintere Stützeinrichtung aufweist, die jeweils mit einem der Räder verbunden und zusammen mit diesem bewegbar sind und die Räder mit dem Fahrgestell verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Torsionsstange (10; 1Oa) sich im wesentlichen in Fahrtrichtung des Kraftrads erstreckend, am Fahrgestell (3) drehbar lagerbar ist; daß die Torsionsstange (10; 1Oa) in einem vorderen Arm (13; 13a) und einem hinteren Arm (17) endet, die sich weitgehend in der gleichen seitlichen Richtung erstrecken; daß eine erste Verbindungseinrichtung (14, 15, 16) vorgesehen ist, durch die der vordere Arm (13» 13a) gelenkig mit der vorderen Stützeinrichtung (2) verbindbar ist, so daß die Torsionsstange (10; 1Oa) durch die Relativbewegung von Fahrgestell (3) und Vorderrad (1) verdrehbar ist; und daß eine zweite Verbindungseinrichtung (18, 19, 20) vorgesehen ist, durch die der hintere Arm (17) mit der hinteren Stützeinrichtung (5) gelenkig verbindbar ist, so daß das Fahrgestell (3) durch die Verdrehung der Torsions stange (10; 1Oa) relativ zum Hinterrad (4) bewegbar

25 ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Arm (13a) eine langgestreckte Platte aufweist, die relativ zum übrigen Teil der Torsionsstange (1Oa) drehbar ist, so daß sich die Lage der Plattenebene ändert.
3. Verrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Kraftrad mit einem Bremszylinder (26) die Vorrichtung eine dritte Verbindungseinrichtung (24, 25, 27, 28) aufweist, durch die der Bremszylinder (26) so mit dem vorderen Arm (I3a) verbindbar ist, daß der vordere Arm gedreht wird, wenn der Bremsdruck zum Bremsen des Kraftrads im Bremszylinder (26) ausgebildet wird.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Kraftrad mit einer axial feststehend am Fahrgestell (3) gelagerten vorderen Gabel (30) mit zwei Zylindern (2), die relativ zum Fahrgestell bewegbar sind und das Vorderrad (1) tragen, und mit zwei Schwingarmen (5), die am Fahrgestell (3) angelenkt sind und das Hinterrad (4) tragen, die erste Verbindungseinrichtung (14-16) mit wenigstens einem der beiden Zylinder (2) und die zweite Verbindungseinrichtung (18-20) mit wenigstens einem der Schwingarme (5) verbindbar ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch die Anwendung bei einem Kraftrad mit Stoßdämpfern (6), die zwischen dem Fahrgestell

(3) und der hinteren Stützeinrichtung (5) angeschlossen sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungseinrichtungen jeweils eine Stange (15; 19) aufweisen.