DE4435482A1 - Hinterradaufhängung für Zweiräder - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hinterradaufhängung für Zweiräder, wie Fahrräder oder Motorräder, und zwar auf eine sogenannte Trapezaufhängung mit zwei Längslenkern, die jeweils an ihrem einen ersten Ende mit einem Schwenkgelenk an dem Rahmen des Zweirades befestigt sind und an ihrem zweiten Ende mit einem weiteren Schwenkgelenk an einem, die Achse des Hinterrades aufnehmenden Radträger befestigt sind.

Eine solche Aufhängung ist z. B. aus den US-Patenten 47 89 174 und 51 21 937 bekannt. Bei diesen Aufhängungen ist der eine untere Längslenker am Tretlager oder in der Nähe des Tretlagers gelenkig mit dem Rahmen des Fahrrades verbunden und erstreckt sich bis etwa in den Bereich der Zahnkränze des Hinterrades, wo er mit dem kleinen Radträger verbunden ist. Der andere obere Längslenker ist am Sattelrohr des Fahrrades schwenkbar befestigt und verläuft ebenfalls bis in die Nähe der Zahnkränze des Hinterrades, wo er an dem Radträger befestigt ist. Die Hinterradaufhängung wird gegenüber dem Rahmen noch durch ein Feder/Dämpfungselement abgestützt, welches z. B. zwischen dem Sattelrohr und dem unteren Längslenker angeordnet ist.

Derartige Aufhängungen bieten zwar einen guten Fahrkomfort, sind jedoch in der Konstruktion noch relativ weit, so daß die Fahr- und Führungsstabilität des Zweirades nicht zufriedenstellend ist.

Anstatt die vier Schwenkgelenke der Aufhängung in den Ecken eines Trapezes oder allgemein eines Viereckes anzuordnen, sind auch Aufhängungen für das Hinterrad von Motorrädern bekannt, bei denen die Längslenker parallel geführt sind, so daß sich auch eine Parallelogrammschwinge ergibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vier-Gelenk- Aufhängung für ein Hinterrad eines Zweirades zu schaffen, die steif ist, so daß gute Fahr- und Führungsstabilität erreicht wird, und die zudem kompakt baut.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Demgemäß werden sämtliche Schwenkgelenke bzw. die Schwenkgelenkachsen vor das Hinterrad gelegt, wobei dann der Radträger als Armkonstruktion ausgebildet ist, der sich von einem oder beiden der hinteren Schwenkgelenke zu der Aufnahme für die Achse des Hinterrades erstreckt und somit eine Länge zwischen diesen beiden Punkten hat, die größer als der Radius des Hinterrades ist.

Ein wesentlicher Vorteil einer solchen Konstruktion ist, daß sämtliche vier Gelenke mit durchgehenden Achsen ausgestattet werden können, was eine besonders steife Konstruktion ergibt. Dieses war bei den oben genannten bisherigen Konstruktionen nicht möglich, da bei den hinteren Schwenkgelenken am Radträger aufgrund der dort vorhandenen Speichen des Rades keine durchgehenden Gelenkachsen verwendet werden konnten.

Zudem ergibt sich bei der Konstruktion der Hinterradaufhängung gemäß der Erfindung noch der Vorteil einer weitgehenden Freiheit in der Wahl der Raderhebungskurve, eine weitgehende Entkopplung der Antriebs- und Bremsmomente von der Federbewegung der Hinterradschwingung, und es stellen sich geringere Lastspitzen am ziehenden Kettentrum beim Ein- und Ausfedern ein. Zudem kann bei dieser Konstruktion der Radträger einarmig ausgelegt werden, ohne daß dadurch die Steifheit der Konstruktion beeinträchtigt wird.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die Erfindung ist in Ausführungsbeispielen anhand der schematischen Zeichnungen erläutert. In dieser stellen dar:

Fig. 1 bis 3 jeweils Darstellungen unterschiedlicher Ausführungsformen einer Hinterradaufhängung für ein Fahrrad;

Fig. 4 bis 6 jeweils unterschiedliche Ausgestaltungen einer Hinterradaufhängung gemäß der Erfindung für ein Motorrad, die jedoch auch für ein Fahrrad verwendet werden kann.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Bauelemente jeweils mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.

In Fig. 1 ist von einem Fahrrad nur der Rahmen 1 mit dem Tretlager 2, dem Pedaltrieb 3, dem Hinterrad 4 und dem Kettenantrieb 5 mit der Gangschaltung 6 dargestellt. Das Hinterrad 4 ist in einer Viergelenk-Aufhängung 11 aufgenommen. Dieser besteht aus einem oberen Längslenker 12, einem unteren Längslenker 13, einem Radträger 14 und einem Feder/Dämpfungselement 15.

Der obere Längslenker 12 ist mit seinem ersten, hier vorderen Ende in einem Schwenkgelenk 21 am Rahmen 1 des Fahrrades um die Querachse des Fahrrades schwenkbar befestigt; das erste, ebenfalls vordere Ende des Längslenkers 13 ist etwas unterhalb des Tretlagers 2 ebenfalls in einem Schwenkgelenk 22 mit dem Rahmen 1 des Fahrrades schwenkbar verbunden. In der gezeigten Normalstellung der Radaufhängung verläuft der obere Längslenker 12 von dem Schwenkgelenk 21 leicht nach oben, während der untere Längslenker 13 von dem Schwenkgelenk 22 leicht nach unten geneigt verläuft. Die beiden zweiten, in diesem Falle hinteren Enden der Längslenker 12 und 13 sind mit Schwenkgelenken 23 bzw. 24 mit dem Radträger 14 gelenkig verbunden, der in diesem Falle eine Dreieckskonstruktion aus zwei Armen 25 und 26 ist, die zwischen den Schwenkgelenken 23 und 24 durch eine sichelförmige Strebe 27 miteinander verbunden sind. Der obere Arm 25 ist an seinem Ende ebenfalls in dem Schwenkgelenk 23 gelagert, wohingegen das über das vordere Ende des unteren Armes 26 hinausragende Ende der sichelförmigen Strebe 27 mit dem Schwenkgelenk 24 verbunden ist. Zwischen dem Schwenkgelenk 21 und dem vorderen Ende des unteren Armes 26 ist das erwähnte Feder/Dämpfungselement 15 angeordnet, wobei dessen oberes Ende um die Achse des Schwenkgelenkes 21 und das untere Ende um die Achse eines weiteren Schwenkgelenkes 28 schwenkbar ist.

In Fig. 2 ist wiederum der Rahmen 1 eines Fahrrades mit Tretlager 2 und Pedaltrieb 3 gezeigt. Der obere Längslenker 12 ist wie bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1 mit seinem vorderen Ende an dem Rahmen 1 in einem Schwenkgelenk 21 und mit seinem hinteren Ende über ein Schwenkgelenk 23 mit dem Radträger 14 verbunden. Der Radträger 14 ist wiederum eine Dreieckskonstruktion aus einem oberen Arm 25 und einem unteren Arm 26, die über eine sichelförmige Strebe 27 miteinander verbunden sind. Das vordere Ende des unteren Längslenkers 13 ist in einem Schwenkgelenk 22 gelagert, dessen Schwenkachse mit derjenigen des Tretlagers übereinstimmt. Das hintere Ende des unteren Längslenkers ist über das Schwenkgelenk 24 direkt mit dem vorderen Ende des unteren Armes 26 des Radträgers 14 verbunden, wobei zwischen den Schwenkgelenken 21 und 24 auch das Feder/Dämpfungselement 15 eingespannt ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist der obere Längslenker 12 mit dem Radträger 14 wie bei den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen verbunden; der untere Längslenker 13 ist mit seinem ersten vorderen Ende oberhalb des Tretlagers 2 über ein Schwenkgelenk 22 angelenkt, während sein hinteres Ende in den zweitem Schwenkgelenk 24 mit dem vorderen Ende des unteren Armes 26 des Radträgers etwas oberhalb von dessen Oberseite verbunden ist. Das Feder/Dämpfungselement 15 ist wiederum zwischen den beiden Schwenkgelenken 21 und 24 angeordnet.

In Fig. 4 ist sehr schematisch für ein Motorrad ein Teil eines Rahmens 1 sowie der Kettentrieb 5 für das Hinterrad 4 angedeutet. Am Rahmen 1 sind die beiden Längslenker 12 und 13 jeweils mit ihren vorderen Enden in Schwenkgelenken 21 und 22 gelagert; die hinteren Enden der Längslenker 12 und 13 sind mit den vorderen Eckpunkten des als einfache Dreieckskonstruktion aus einem oberen Arm 25, einem unteren Arm 26 und einem Verbindungsarm 27 ausgebildeten Radträgers 14 über Schwenkgelenke 23 bis 24 verbunden. In der gezeigten Normalstellung der Hinterradaufhängung verläuft der kurze obere Längslenker 12 etwa parallel zur Fahrebene, wohingegen der untere Längslenker 13 von dem vorderen Schwenkgelenk 22 unter einem Winkel von etwa 55 bis 60° gegenüber der Fahrebene nach unten weist.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 ist der Radträger 14 ebenfalls als eine Dreieckskonstruktion aus einem oberen Arm 25, einem unteren Arm 26 und einem Verbindungsarm 27 ausgebildet, wobei der Winkel zwischen dem Arm 27 und dem oberen Arm 25 etwa 90° und derjenigen zwischen den Armen 25 und 26 etwa 35° beträgt. Der untere Längslenker 13 ist mit seinem ersten Ende an einem nach hinten in Richtung auf das Hinterrad 4 ragenden Horn 31 in dem Schwenkgelenk 22 befestigt, so daß der Längslenker 13 nach vorne weist und an seinem zweiten, in diesem Falle vorderen Ende mit dem vorderen Ende des Armes 26 über das Schwenkgelenk 24 verbunden ist.

In Fig. 6 ist eine Hinterradaufhängung gezeigt, bei der der untere Längslenker 13 sich von dem Schwenkgelenk 22 an seinem ersten vorderen Ende nach hinten bis zu dem Schwenkgelenk 24 erstreckt, wohingegen das erste Ende des oberen Längslenkers 12 an einem nach hinten weisenden Horn 32 des Rahmens 1 in dem Schwenkgelenk 21 gelagert ist, und von dort sich nach vorne bis zu dem Schwenkgelenk 23 am vorderen Ende des oberen Armes 25 des Radträgers 14 erstreckt. Der Radträger selbst ist wiederum eine Dreieckskonstruktion aus Armen 25, 26 und 27, wobei jetzt der Winkel zwischen dem Verbindungsarm 27 und dem unteren Arm 26 etwa 90° beträgt und der spitze Winkel wiederum zwischen den Armen 25 und 26 im Bereich der Aufnahme des Hinterrades gelegen ist.

Bei allen geschilderten Ausführungsformen ist ersichtlich, daß die Gelenkachsen der Schwenkgelenke 21, 22, 23 und 24 stets vor dem Hinterrad 4 des Fahrrades bzw. Motorrades liegen, so daß der Abstand zwischen den vorderen Schwenkgelenken 23 und 24 des Radträgers 14 und der Aufnahme des Hinterrades jeweils größer ist als der Radius des Hinterrades. Die Schwenkgelenke können somit durchgehende Gelenkachsen aufweisen. Anstelle von einarmigen Längslenkern und Radträger können selbstverständlich auch doppelarmige Ausführungen verwendet werden, also Radträger, die zu beiden Seiten des Hinterrades verlaufen oder Parallelausführungen der Längslenker 12 und 13.

Bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 4, 5 und 6 wurden etwaige Feder/Dämpfungselemente nicht gezeigt. Selbstverständlich sind auch diese entsprechend einzubauen.

Anstelle eines Kettentriebes können selbstverständlich andere Antriebe, z. B. Kardanantriebe verwendet werden.

Claims (7)

1. Hinterradaufhängung für Zweiräder mit zwei Längslenkern, die jeweils an ihrem einen ersten Ende mit einem Schwenkgelenk an dem Rahmen des Zweirades und an ihrem zweiten Ende mit einem weiteren Schwenkgelenk an einem, die Achse des Hinterrades aufnehmenden Radträger befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Schwenkgelenke (21 bis 24) vor dem Hinterrad (4) des Zweirades angeordnet sind, und daß der Radträger (14) eine Armkonstruktion ist, deren Länge zwischen den Schwenkgelenken (23, 24) und der Aufnahme für die Achse des Hinterrades größer als der Radius des Hinterrades ist.

2. Hinterradaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkgelenke (21 bis 24) jeweils mit durchgehenden Gelenkachsen ausgestattet sind.

3. Hinterradaufhängung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Radträger (14) eine Dreieckskonstruktion mit einem spitzen Winkel im Bereich der Aufnahme des Hinterrades (14) ist, wobei an den beiden vorderen Ecken des Dreieckes die Schwenkgelenke (23 und 24) zur Verbindung mit den Längslenkern (12, 13) gelegen sind.

4. Hinterradaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich beide Längslenker von den Schwenkgelenken (21 und 22) an ihren ersten Enden nach hinten in Richtung auf das Hinterrad (4) erstrecken.

5. Hinterradaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenkgelenk (21, 22) am ersten, mit dem Rahmen (1) des Zweirades verbundenen Ende eines der Längslenker in Fahrtrichtung des Zweirades gesehen, hinter dem mit dem Radträger (14) verbundenen Schwenkgelenk (23, 24) an seinem zweiten Ende liegt.

6. Hinterradaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Längslenker (12, 13) als Doppellängslenker ausgebildet sind.

7. Hinterradaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Radträger (14) ein einarmiger Radträger ist.