DE19728665A1 - Achsschenkellenkung für Krafträder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Achsschenkellenkung für Krafträder und andere motorgetriebene Fahrzeuge mit einem einzelnen, gelenkten Vorderrad, wie z. 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 Fall einer 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 erhöht. 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.

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 zwei zueinander und zur Schwenkachse des Lenkers senkrechten Gelenkachsen.

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 Teleskop-Lenksäule 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.

Die europäische Patentanmeldung 0 432 107 A1 wie auch der Fachaufsatz "Test Bimota Tesi 1D", Motorrad, 19/1991, Seiten 24 bis 29, beschreibt ein Motorrad mit einer Vorderradführung basierend auf einer Zweiarmschwinge mit Achsschenkellenkung, die über ein Hebelsystem mit einem Federbein verbunden ist. Eine Zweiarmschwinge besitzt gegenüber den oben beschriebenen Einarmschwingen den Vorteil, daß das Motorrad symmetrisch ausgeführt werden kann, was neben einem verbesserten optischen Erscheinungsbild insbesondere auch Vorteile bezüglich der Gewichtsverteilung und der daraus resultierenden Fahreigenschaften besitzt. Weiterhin ist es nur bei der Verwendung von Zweiarmschwingen möglich, zwei Bremsscheiben am Vorderrad anzubringen. Daher besitzen Zweiarmschwingen den Vorteil gegenüber den einarmigen Schwingarmen, daß die verbesserten Dämpfungs- und Federeigenschaften nicht durch verschlechterte Bremseigenschaften erkauft werden muß.

Die Lenkung des Vorderrades erfolgt bei den technischen Lösungen mit Zweiarmschwinge mittels einer Schubstange, welche die Lenkbewegung auf einen am Radnabenkörper montierten Ausleger weitergibt.

Um bei der Verwendung einer Zweiarmschwinge dem Vorderrad eine ausreichende Bewegungsfreiheit bei der Lenkbewegung zu ermöglichen, müssen die Zweiarmschwingen an dem dem Rahmen des Motorrades zugewandten Ende des Vorderrades einen deutlichen Abstand vom 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 Zweiarmschwingen den optischen Gesamteindruck. Darüber hinaus stellt die Lenkung unter Verwendung der Schubstange eine technisch aufwendige Lösung dar, da die Lenkung und Dämpfung beziehungsweise Federung des Vorderrades nicht mehr wie bei der gebräuchlichen Teleskopgabel gemeinsam in einer einzigen Baueinheit erfolgen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Achsschenkellenkung für Krafträder mit einer Zweiarmschwinge zu entwickeln, bei der der Lenkmechanismus in der Zweiarmschwinge integriert ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Achsschenkellenkung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Der wesentliche Gesichtspunkt der Erfindung ist es, daß die Holme der Zweiarmschwinge jeweils um eine Achse drehbar sind, die sich im wesentlichen in Längsrichtung der Holme erstreckt, wodurch die Holme der Zweiarmschwinge sowohl der Anbringung des Rades, als auch der Übertragung der Lenkbewegung dienen.

Bevorzugte Ausführungsformen sind durch die Unteransprüche gekennzeichnet.

Bevorzugt sind die Holme in Längserstreckung gekrümmt und in Einbaulage so im Kraftrad angeordnet, daß die Krümmung bei einer Längsstellung, die der Geradeausfahrt des Kraftrades entspricht, nach oben oder nach unten verläuft. Diese Gestaltung der Holme besitzt den Vorteil, daß der optische Eindruck des Motorrades nicht beeinträchtigt wird, da bei der üblichen Geradeausfahrt die Krümmung der Holme jeweils nach oben oder nach unten weist und somit einen schlanken Gesamteindruck des von vorne betrachteten Kraftrades ermöglicht.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Drehung der Holme durch ein Lenkgetriebe, das die Drehung einer Lenkwelle in eine Axialbewegung eines Zahnstangenelementes übersetzt, das in kämmenden Eingriff steht mit Drehschwingenzapfen, die jeweils drehstarr mit einem der Holme verbunden sind. Die Verwendung eines Lenkgetriebes mit einer Zahnstange besitzt den Vorteil, daß die Holme der Zweiarmschwinge jeweils exakt aufeinander abgestimmt und in gleichsinniger Richtung gedreht werden können. Dies ist insbesondere in bezug auf die Ausführung gekrümmter Holme von Interesse, da erst eine gleichsinnige Bewegung den benötigten Raum für einen Lenkeinschlag schafft.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Lenkwelle drehbar auf einem Achsschenkel gelagert und die Lenkwelle fest mit einer zweiteiligen Radnabe verbunden. Die aus der Lenkwelle und dem Achsschenkel bestehende Baueinheit stellt das kinematische Bezugssystem für die Achsschenkellenkung dar, indem ein ortsfest angeordneter Achsschenkel mit weiteren ortsfesten Bauelementen verbunden werden kann und die auf dem Achsschenkel drehbar gelagerte Lenkwelle die im Rahmen einer Lenkbewegung zu bewegenden Bauteile, wie die zweiteilige Radnabe, trägt.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird die Drehung der Lenkwelle durch eine Lenkkoppel ausgeführt, die die zweiteilige Radnabe mit einer Zahnstange verbindet, wobei die Zahnstange axial verschiebbar in einem Achsschenkelträger geführt wird. Diese Ausführungsform stellt eine einfache konstruktive Lösung des Problems der Übertragung einer Lenkbewegung auf die Drehung der Lenkwelle auf dem Achsschenkel dar, in dem eine Verschiebebewegung einer Zahnstange, die in ortsfesten Bauelementen geführt wird, in eine Drehbewegung der Lenkwelle umgesetzt wird.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der Achsschenkelträger bereichsweise geschlitzt ausgeführt. Der ortsfeste Achsschenkelträger, der mit dem ebenfalls ortsfesten Achsschenkel verbunden ist, ist gut dafür geeignet, eine axiale Verschiebebewegung einer Zahnstange zu führen, wobei durch die geschlitzte Ausführung des Achsschenkelträgers die Zahnstange beim Betrieb gleichzeitig umhüllt und geschützt ist.

In den nachfolgenden Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht von oben einer Ausführungsform der Achsschenkellenkung eines Vorderrades eines Motorrades in der Betriebsstellung einer Lenkbewegung;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Lenkgetriebes mit eingesetzten Drehschwingen;

Fig. 3 eine schematische Ansicht des Lenkgetriebes gemäß Fig. 2, das auf die wesentlichen Elemente reduziert ist;

Fig. 4 eine Explosionsansicht des Lenkgetriebes mit Drehschwingen;

Fig. 5 eine Schnittdarstellung einer Drehschwinge sowie deren Lagerung im Bereich des Lenkgetriebes sowie der Radanbringung;

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht der Radanbringung im Montagezustand;

Fig. 7 die wesentlichen Funktionselemente eines Teils der in Fig. 6 gezeigten Radanbringung;

Fig. 8 eine Explosionsdarstellung der in Fig. 6 gezeigten Radanbringung; und

Fig. 9 einen Schnitt durch die Radanbringung entlang der Erstreckung der Lenkkoppel.

In den folgenden Zeichnungen bezeichnen gleiche Referenzziffern jeweils gleiche Elemente.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Ansicht von oben der Achsschenkellenkung in Verbindung mit dem Vorderrad eines Motorrades. Die Vorrichtung umfaßt im allgemeinen ein Lenkgetriebe 12, Drehschwingen 14a und 14b sowie eine Achsschenkeleinrichtung, die später eingehender erläutert wird und allgemein mit Referenzziffer 16 bezeichnet ist. Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Achsschenkellenkung während einer Lenkbewegung, wobei das Motorrad eine Linkskurve ausführt, wie an der Stellung des Vorderrads 18 zu erkennen ist.

Wie sich aus der in Fig. 1 dargestellten Ansicht von oben zeigt, sind die Holme 20a und 20b der Drehschwingen 14a und 14b gekrümmt, so daß für den benötigten Radeinschlag der hierzu erforderliche Platz zwischen den Holmen 20a und 20b geschaffen wird. Im Falle eines entgegengesetzten Radeinschlags, d. h. im Rahmen einer Rechtskurve, werden die Holme 20a und 20b so angeordnet, daß diese eine im Vergleich zu Fig. 1 entgegengesetzte Krümmung aufweisen. Das Lenkgetriebe 12 ist mit dem Rahmen des Kraftrades verbunden und befindet sich im Einbauzustand in einem Kraftrad in etwa auf der Höhe der Radnabe des Vorderrades 18. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, besitzen die Drehschwingen 14a und 14b sowohl die Funktion, die Radanbringung 16 des Vorderrads 18 über das Lenkgetriebe 12 mit dem Rahmen des Kraftrades zu verbinden, als auch die vom Fahrer am Lenker ausgeführten Lenkbewegungen auf die Radanbringung 16 zu übertragen.

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Lenkgetriebes mit eingesetzten Drehschwingen der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform. Wie aus Fig. 2 sofort ersichtlich ist, besitzen die Holme 20a und 20b jeweils eine Krümmung nach oben, die der Betriebsstellung bei Geradeausfahrt des Motorrades und somit einem Anordnen des Vorderrades in der Längsachse des Motorrades entspricht. Die Drehschwingen 14a und 14b besitzen an dem der Radanbringung zugewandten Ende jeweils einen Befestigungsansatz 22a und 22b, der einstückig mit den Holmen 20a und 20b ausgebildet sein kann. Ähnliche Befestigungsansätze 24a und 24b sind an dem dem Lenkgetriebe 12 zugewandten Ende der Holme 20a und 20b in gleicher Weise ausgebildet. Die Befestigungsansätze 22a, 22b, 24a und 24b dienen jeweils dazu, die aus den Holmen und Befestigungsansätzen gebildeten Drehschwingen um diejenige Achse rotierbar zu halten, die konzentrisch durch die Öffnungen 26a, 26b sowie die korrespondierenden Öffnungen in den Befestigungsansätzen 24a und 24b (nicht dargestellt) hindurchtritt. Diese Drehachse 28 ist in Fig. 5 dargestellt.

Das Gehäuse des Lenkgetriebes 12 wird vorzugsweise als Gußteil gefertigt, wobei zum Beispiel ein Aluminiumdruckguß zum Einsatz gelangen kann. Das Gehäuse des Lenkgetriebes besteht aus einem unteren Gehäuseteil 30 sowie einem Gehäusedeckel 32, der mit Hilfe von geeigneten Befestigungselementen wie zum Beispiel Befestigungsschrauben 34 mit dem unteren Gehäuseteil 30 verbunden ist. Am unteren Gehäuseteil 30 sind zudem Befestigungsaugen 36 vorgesehen, die der Anbringung des Lenkgetriebes 12 am Rahmen des Kraftrades dienen. Die ebenfalls am unteren Gehäuseteil 30 angeordneten Rohransätze 38 dienen, wie später anhand der Fig. 4 dargestellt ist, der Aufnahme von Federelementen und die rohrförmigen Ansätze 40 dem Einschieben eines Zahnstangenelements.

Fig. 3 zeigt das in Fig. 2 dargestellte Lenkgetriebe, das ohne Gehäuse und auf die wesentlichen Elemente reduziert dargestellt ist. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, ist die Lenkwelle 42, die, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, aus dem Gehäusedeckel 32 herausragt, drehstarr mit einem Zahnelement 44 verbunden, das in dem in Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel mit einem Vorgelege 46 kämmt. Alternativ sind jedoch auch Lösungen denkbar, bei denen ein geeignetes Zahnelement 44 die durch die Lenkbewegung auf die Lenkwelle 42 ausgeübte Rotation direkt auf die Zahnstange 48 überträgt. Ebenso ist es denkbar, daß die Ritzelgröße so angepaßt wird, daß anstelle des in Fig. 3 dargestellten Vorgeleges 46 nur ein einziges Zahnrad benötigt wird.

Das Vorgelege 46 kämmt mit einer Verzahnung 48a an der Zahnstange, so daß diese bei einer Rotation der Lenkwelle 42, je nach Drehrichtung in Pfeilrichtung A bewegt wird. Die Zahnstange 48 besitzt jeweils zwei weitere Verzahnungsbereiche 48b, die mit Drehschwingenzapfen 50a und 50b kämmen, die jeweils auf ihrer Umfangsfläche mit einer Außenverzahnung versehen sind. Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, sind die Drehschwingenzapfen 50a und 50b mittels einer Paßfeder 52 drehstarr in den Befestigungsansätzen 24a, 24b der Drehschwingen befestigt und zudem mit Hilfe einer Befestigungsschraube axial fixiert.

Bei einer Winkeldrehung der Lenkwelle 42 wird diese Winkeldrehung über die Wahl eines geeigneten Zahnelementes 44, Vorgeleges 46 wie auch der Verzahnung 48a in der Zahnstange 48 in eine Bewegung in Längsrichtung der Zahnstange 48 umgesetzt. Dies wiederum bewirkt eine Drehung der Drehschwingenzapfen 50a, 50b in einer jeweils gleichsinnigen Weise und, aufgrund der drehstarren Befestigung der Drehschwingenzapfen 50a, 50b in den Befestigungsansätzen 24a, 24b der Drehschwingen, drehen sich die Drehschwingen jeweils um ihre Drehachse 28, die in Fig. 5 dargestellt ist.

Um die Zahnstange 48 in Eingriff mit den mit diesen kämmenden Getriebeelementen zu halten, sind geeignete Anpreßfedern vorgesehen. In Fig. 3 ist zunächst nur die Anpreßfeder 56 dargestellt, welche die Zahnstange 48 gegen das Vorgelege 46 drückt und dieses in Eingriff mit der Verzahnung 48a auf der Zahnstange 48 hält. In gleicher Weise sind, wie in Fig. 4 gezeigt ist, Anpreßfedern 58 in die Rohransätze 38 des unteren Gehäuseteils 30 eingeschoben und wirken unter Zwischenschaltung geeigneter Elemente 60 in Kontakt mit der Zahnstange 48 auf die Zahnstange 48, um diese im Bereich der Verzahnungen 48a und 48b in Eingriff mit den Drehschwingenzapfen 50a und 50b zu halten. An dem dem Kontaktelement 60 entgegengesetzten Ende stützen sich die Anpreßfedern 58 an geeigneten Verschlußelementen 62 ab, welche die Rohransätze 38 von unten dicht abschließen. In gleicher Weise ist, wie in Fig. 4 gezeigt ist, auch die Feder 56 mit einem Kontaktelement 60 sowie Verschlußelement 62 versehen.

Fig. 4 zeigt eine Explosionsansicht des Lenkgetriebes mit den Drehschwingen und verdeutlicht die Montage des Lenkgetriebes sowie die Lagerung der Drehschwingenzapfen 50a und 50b.

Die Drehschwingenzapfen 50a und 50b sind jeweils mit vorderen Kegelrollenlagern 64 sowie hinteren Kegelrollenlagern 66 im unteren Gehäuseteil 30 drehbar gelagert. Während die vorderen Kegelrollenlagern 64 unter Zwischenschaltung einer Abstandshülse 72 durch die Befestigungsschraube 54 gegen einen Absatz im Drehschwingenzapfen (24a, 24b) verspannt werden, sind die hinteren Kegelrollenlager 66 jeweils unter Zwischenschaltung eines Federringes 68 durch eine Spannhülse 70 axial fixiert. Die verbleibenden Öffnungen im unteren Gehäuseteil 30 werden durch einen Deckel 74 und einen Dichtring 76 dicht geschlossen. Aus der zusätzlichen Betrachtung der Darstellung in Fig. 5 wird die Position der genannten Bauteile im Montagezustand deutlich.

Die Zahnstange 48 wird über einen der rohrförmigen Ansätze 40 in das untere Gehäuseteil 30 eingeschoben und dieses durch Deckel 78 ebenfalls dicht verschlossen.

Die aus der Lenkwelle 42, dem Zahnelement 44 sowie dem Vorgelege 46 bestehende Baueinheit ist mit den Lagerungs-, Befestigungs- und Dichteinrichtungen ebenfalls in Fig. 4 in Explosionsdarstellung gezeigt. Zunächst ist das in Einbaulage untere Wellenende des Vorgeleges 46 über ein Lager 80, dessen Außenring vorzugsweise in das untere Gehäuseteil 30 eingepreßt wird, drehbar gehalten. Das Vorgelege 46 wird unter Zwischenschaltung einer geeigneten Lagerung 82 am oberen Wellenende durch einen Zwischendeckel 84, der durch Befestigungsschrauben 86 am unteren Gehäuseteil (88) angebracht ist, in seiner Lage fixiert. Vor dem Festschrauben des Zwischendeckels 84 wird die aus der Lenkwelle 42 und dem Zahnelement 44 bestehende Baueinheit so mit dem Vorgelege 46 in Eingriff gebracht, daß die Lenkwelle 42 durch eine Öffnung im Zwischendeckel 84 hindurchtritt und zusätzlich im oberen Gehäusedeckel 32 gelagert und gegen Eindringen von Nässe und Schmutz abgedichtet ist.

Die Zahnstange 48 ist aus einem zylinderförmigen Grundkörper gefertigt und die Verzahnungen 48a und 48b sind jeweils in einem Winkel von 90 Grad zueinander angeordnet, damit die Vorspannwirkung der Andrückfedern 56 und 58 Kraftkomponenten erzeugen, die im 90-Grad-Winkel zueinanderstehen und sich somit nicht gegenseitig aufheben können.

Fig. 6 zeigt eine perspektivische Ansicht der Radanbringung im Montagezustand. Wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, ist die Radanbringung 16 symmetrisch ausgebildet und weist eine zweigeteilte Radnabe auf, die aus den zwei Radnabenhälften 90a und 90b gebildet ist. Auf der zweigeteilten Radnabe befinden sich die Radlager. Zusätzlich sind auf den beiden Radnabenhälften jeweils Befestigungsaugen 92 für Bremsscheiben vorgesehen. Die Radnabenhälften sind jeweils mit Drehschwingengehäusen 94a und 94b versehen, in denen die in Fig. 6 nicht dargestellten Drehschwingen 14a und 14b drehbar gelagert sind. Die axiale Fixierung der Drehschwingen wird in Fig. 8 eingehender erläutert werden und erfolgt unter Mitwirkung der Befestigungsschrauben 96.

Wendet man sich Fig. 7 zu, so sind dort die wesentlichen Funktionselemente eines Teils der in Fig. 6 gezeigten Radanbringung dargestellt. Im Vergleich zu Fig. 6 ist lediglich die rechte Hälfte der nach außen hin symmetrischen Radanbringung sowie die Radnabenhälfte 90b gezeigt; die linke Hälfte kann analog zur rechten Hälfte in gleicher Weise ausgeführt werden oder aber, um Fertigungs- und Montagekosten zu verringern, eine vereinfachte Form besitzen, wie sie später anhand der Fig. 8 dargestellt wird.

Ein Drehschwingenritzel 96a ist mit Hilfe eines Formschlußelementes, wie beispielsweise einer Keilfeder 98, drehstarr mit dem Holm der Drehschwinge (nicht dargestellt) verbunden und weist eine Außenverzahnung auf, die mit einer Zahnstange 100 in Eingriff steht. Um den ordnungsgemäßen Eingriff sicherzustellen, wirkt eine Druckfeder 102 über ein daran befestigtes Andrückelement 104 auf die Zahnstange 100. Die Druckfeder 102 stützt sich, wie dies in entsprechender Weise in Fig. 4 in bezug auf die Feder 58 beschrieben wurde, an einem Verschlußelement 106 ab, das einem Gehäuseansatz 108 (siehe auch Fig. 6) zur Aufnahme der Druckfeder 102, das Andrückelementes 104 sowie des Verschlußelementes 106 aufnimmt und durch das Verschlußelement 106 dicht abgeschlossen wird.

Die Zahnstange 100 ist in einen Achsschenkelträger 110 eingeschoben, der einen geschlitzten Wellenbereich und einen ebenfalls geschlitzten Befestigungsflansch 112 aufweist. An der Zahnstange 100 befindet sich zusätzlich ein Befestigungszapfen 114, welcher der schwenkbaren Anbringung einer Lenkkoppel 116, die später eingehender beschrieben wird, dient. Die Zahnstange 100 ist in axialer Richtung in dem geschlitzten Bereich des Achsschenkelträgers 110 verschiebbar geführt und auf dem Achsschenkelträger 110 ist ein Achsschenkel aufgepreßt, der von einer relativ zum Achsschenkel drehbaren Lenkwelle 118 umgeben ist, an der wiederum die Radnabenhälften 90a und 90b befestigt sind. Zur leichteren Darstellung ist in Fig. 7 die Radnabenhälfte 90a, an der die Lenkkoppel 116 drehbar befestigt ist, nicht dargestellt.

Fig. 8 zeigt die Radanbringung in Explosionsdarstellung. Wie bereits anhand der Fig. 8 dargelegt wurde, wird das Drehschwingenritzel 96a, das drehstarr mittels der Keilfeder 98 an dem Holm der entsprechenden Drehschwinge befestigt ist, in das Drehschwingengehäuse 94a eingeführt. Das Drehschwingenritzel 96a ist durch Kegelrollenlager 120 drehbar im Drehschwingengehäuse 94a gelagert und das dem Lenkgetriebe 120 zugewandte Kegelrollenlager 120 unter Zwischenschaltung einer Distanzhülse 122 und eines Dichtelements 124 an dem nicht dargestellten Ansatz 22a der Drehschwinge 96 befestigt. Das andere Kegelrollenlager 120 wird mittels einer gesicherten Wellenmutter 126 axial fixiert und das Drehschwingengehäuse 94a durch einen Deckel 128 fest verschlossen. Am Drehschwingengehäuse 94a befindet sich ein Gehäusedeckel 130a, gegen den der Befestigungsflansch 112 des Achsschenkelträgers 110 mit Hilfe von Befestigungsschrauben 132 befestigt wird. Die zwischen dem Gehäusedeckel 130a und der Radnabenhälfte 90a angeordnete flexible Manschette 134 wird beim Verschrauben mitfixiert. Die Manschette besitzt eine Schutz- und Abdichtfunktion und soll das Eindringen von Schmutz sowie das Austreten von Schmiermittel verhindern.

Der Achsschenkelträger 110 tritt durch den Achsschenkel 136 hindurch und ist, zum Beispiel durch Einpressen, fest mit diesem verbunden. Über dem Achsschenkel 136 befindet sich die Lenkwelle 118, die relativ zum Achsschenkel 136 um ihre in Längsrichtung verlaufende Rotationsachse drehbar ist. Nach dem Aufschieben der Lenkwelle auf den Achsschenkel werden in die Stirnseiten der hülsenförmig ausgebildeten Lenkwelle Lenkwellenlager 138 eingeführt, die der Führung des Achsschenkels innerhalb der Lenkwelle sowie der leichten relativen Drehbarkeit der beiden Bauteile zueinander dienen.

In der Radnabenhälfte 90a befindet sich ein Lagerbolzen 140 sowie ein Nadellager 142, die der schwenkbaren Befestigung der Lenkkoppel 116 an der Radnabenhälfte 90a dienen. Die beiden Radnabenhälften 90a und 90b werden nach der Montage des Achsschenkels 136 auf dem Achsschenkelträger 110 sowie der Lenkwelle und Lenkwellenlager und nach der Anbringung der Lenkkoppel 116 mittels Befestigungsschrauben 144 miteinander verschraubt. Die Befestigung der Lenkkoppel 116 auf dem Achsschenkelträger 110 kann auf beliebige Weise erfolgen. Vorzugsweise werden Nadellager 146 um die Befestigungszapfen 114 des Achsschenkelträgers 110 angeordnet, um die Relativbewegung zwischen dem Befestigungszapfen 114 und der Lenkkoppel 116 zu erleichtern.

Der in Fig. 8 links angeordnete Bereich der Radanbringung kann analog zu den bereits beschriebenen Bauteilen ausgeführt werden, wobei in diesem Falle beide Achsschenkelträger 110 fest mit dem Achsschenkel 136 verbunden wären. Um Herstell- und Fertigungskosten zu sparen, wird jedoch bevorzugt, nur eine der beiden Drehschwingen mit der zusätzlichen Lenkfunktion auszustatten, während die andere Drehschwinge mitrotiert wird, um den Radausschlag bei der Lenkbewegung zu ermöglichen (siehe Fig. 1). Bei der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsform ist daher mit dem Bauteil 96b kein Drehschwingenritzel, sondern lediglich ein Drehschwingenzapfen bezeichnet, der keine Außenverzahnung aufweist. Die Anbringung und Lagerung des Drehschwingenzapfens 96b erfolgt analog zu der oben in bezug auf das Drehschwingenritzel 96a beschriebenen Weise. Der Achsschenkelträger 110 wird verschiebefest sowie drehstarr mit einem Flansch 148 verbunden und dieser wiederum mit Hilfe von Befestigungsschrauben 132 am Gehäusedeckel 130b befestigt.

Fig. 9 zeigt einen Schnitt durch die Radanbringung entlang der Lenkkoppel 116 und dient dazu, gemeinsam mit Fig. 5 die Funktion der Achsschenkellenkung noch einmal zu verdeutlichen. Wie bereits anhand der Fig. 2 bis 4 sowie 5 und 7 dargelegt wurde, bewirkt eine Drehung der Lenkwelle eine Rotation der Drehschwingenzapfen 50a, 50b, die drehstarr mit den Drehschwingen verbunden sind. Aufgrund des drehstarr mit der Drehschwinge 14a verbundenen Drehschwingenritzels 96a wird die Zahnstange 100 je nach Richtung des Lenkeinschlages in axialer Richtung bewegt (siehe Pfeil B in Fig. 9) und diese axiale Bewegung durch die Lenkkoppel 116 auf die Radnabenhälfte 90a übertragen. Wie in Fig. 9 dargestellt ist, ist die Lenkwelle 118 auf dem Achsschenkel 136 drehbar angeordnet, so daß sich das axiale Verschieben der Zahnstange 100 über die Bewegungsübertragung der Lenkkoppel 116 in eine Drehbewegung der Lenkwelle 118 relativ zum Achsschenkel 136 überträgt. Über die Drehung der Radnabenhälften 90a, 90b wird das unter Zwischenschaltung der Radlager 150 sowie der Felge 152 befestigte Vorderrad 18 des Motorrades gelenkt. Aufgrund der Krümmung der Drehschwingenholme 20a, 20b und der vom Lenkgetriebe erzeugten, gleichsinnigen Bewegung dieser Holme werden diese jeweils in eine Richtung verschwenkt, die, wie in Fig. 1 dargelegt wurde, für die notwendige Lenkbewegung Platz schafft.

Alternativ können jedoch die Holme 20a, 20b auch eine bedeutend geringere Krümmung aufweisen, als dies in den Fig. 1 und 5 dargestellt wurde, oder aber auch gerade sein, sofern diese in einem größeren Abstand zueinander bezüglich der Rotationsachse des Vorderrades stehen. Diese Ausführungsform könnte insbesondere bei Rennmotorrädern verwirklicht werden, bei denen aufgrund der sehr hohen Geschwindigkeiten nur geringe Lenkausschläge benötigt werden.

Die erfindungsgemäße Achsschenkellenkung bietet den großen Vorteil, daß die Doppelschwingen einerseits eine symmetrische Kraftübertragung und Aufhängung des Vorderrades gestatten und zum anderen gleichzeitig die Funktion besitzen, die Lenkbewegung auf das Vorderrad zu übertragen.

Bezugszeichenliste

12

Lenkgetriebe

14

a,

14

b Drehschwingen

16

Radanbringung

18

Vorderrad

20

a,

20

b Holme

22

a,

22

b Befestigungsansätze

24

a,

24

b Befestigungsansätze

26

a,

26

b Öffnung

28

Drehachse

30

unteres Gehäuseteil

32

Gehäusedeckel

34

Befestigungsschraube

36

Befestigungsauge

38

Rohransatz

40

rohrförmiger Ansatz

42

Lenkwelle

44

Zahnelement

46

Vorgelege

48

Zahnstange

48

a,

48

b Verzahnungsbereiche

50

a,

50

b Drehschwingenzapfen

52

Paßfeder

54

Befestigungsschraube

56

Anpreßfeder

58

Anpreßfeder

60

Kontaktelement

62

Verschlußelement

64

vorderes Kegelrollenlager

66

hinteres Kegelrollenlager

68

Federring

70

Spannhülse

72

Abstandshülse

74

Deckel

76

Dichtring

78

Deckel

80

Lagerung

82

Lagerung

84

Zwischendeckel

86

Befestigungsschraube

90

a,

90

b Radnabenhälfte

92

Befestigungsauge

94

a,

94

b Drehschwingengehäuse

96

a Drehschwingenritzel

96

b Drehschwingenzapfen

98

Keilfeder

100

Zahnstange

102

Druckfeder

104

Andrückelement

106

Verschlußelement

108

Gehäuseansatz

110

Achsschenkelträger

112

Befestigungsflansch

114

Befestigungszapfen

116

Lenkkoppel

118

Lenkwelle

120

Kegelrollenlager

122

Distanzhülse

124

Dichtelement

126

gesicherte Wellenmutter

128

Deckel

130

a,

130

b Gehäusedeckel

132

Befestigungselement

134

flexible Manschette

136

Achsschenkel

138

Lenkwellenlager

140

Lagerbolzen

142

Nadellager

144

Befestigungselement

146

Nadellager

148

Flansch

150

Radlager

152

Felge

Claims (6)

1. Achsschenkellenkung für das Vorderrad von Krafträdern umfassend eine Zweiarmschwinge (14a, 14b) mit zwei Holmen (20a, 20b), die sich zwischen einem Lenkgetriebe (12) und einer Radanbringung (16) erstrecken, wobei die Holme (20a, 20b) jeweils um eine Achse (28) drehbar sind, die jeweils durch die Endbereiche (22a, 24a; 22b, 24b) der Holme (20a, 20b) verläuft; und eine Einrichtung (100, 110, 116, 118, 136) im Radnabenbereich (90a, 90b), um die Drehbewegung der Holme (20a, 20b) in eine Lenkbewegung des Vorderrades zu übertragen.

2. Achsschenkellenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Holme (20a, 20b) in Längserstreckung gekrümmt sind und in Einbaulage so im Kraftrad angeordnet sind, daß die Krümmung bei einer Lenkstellung, die der Geradeausfahrt des Kraftrades entspricht, nach oben oder nach unten verläuft.

3. Achsschenkellenkung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung der Holme (20a, 20b) durch ein Lenkgetriebe (12) erfolgt, das die Drehung einer Lenkwelle (42) in eine Axialbewegung eines Zahnstangenelements (48) übersetzt, das in kämmendem Eingriff (48b) mit Drehschwingenzapfen (50a, 50b) steht, die jeweils drehstarr mit einem der Holme (20a, 20b) verbunden sind.

4. Achsschenkellenkung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lenkwelle (118) drehbar auf einem Achsschenkel (136) gelagert ist und die Lenkwelle (118) fest mit einer zweiteiligen Radnabe (90a, 90b) verbunden ist.

5. Achsschenkellenkung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung der Lenkwelle (118) durch eine Lenkkoppel (116) ausgeführt wird, die die zweiteilige Radnabe (90a, 90b) mit einer Zahnstange (100) verbindet, wobei die Zahnstange (100) axial verschiebbar in einem Achsschenkelträger (110) geführt wird.

6. Achsschenkellenkung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Achsschenkelträger (110) bereichsweise geschlitzt ausgeführt ist.