DE60301224T2

DE60301224T2 - Rahmenstruktur für ein Fahrrad

Info

Publication number: DE60301224T2
Application number: DE60301224T
Authority: DE
Inventors: Kenji Wako-shi Morita
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2002-04-22
Filing date: 2003-03-20
Publication date: 2006-03-23
Anticipated expiration: 2023-03-21
Also published as: ES2246434T3; US6979014B2; EP1357022A3; EP1357022A2; EP1357022B1; CN1305729C; TW200305523A; JP2003312575A; CN1453176A; JP4116812B2; US20030227156A1; TW576817B; DE60301224D1; EP1357022B8

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Karosserierahmenstruktur für ein Fahrrad, die geeignet ist, die Lenkbarkeit des Fahrzeugs zu erhöhen und eine hohe Belastung aufzunehmen, die auf den Karosserierahmen ausgeübt wird.
Als Karosserierahmenstrukturen für ein Fahrrad sind z. B. diejenigen bekannt, die offenbart sind in (1) dem Amtsblatt des offengelegten japanischen Patents Nr. Hei 9-263282 JP09-263282A "Bicycle Frame with a Buffer Apparatus" und (2) dem Amtsblatt der japanischen Patentoffenlegung Nr. Hei 4-43834 JP59-156878 "Frame for a Motorcycle" und (3) dem Dokument des neuesten Standes der Technik JP62-238180.
In 1 des obenerwähnten Dokuments (1) wird ein dreieckiger Rahmen offenbart, bei dem ein oberes Rohr 2 und ein unteres Rohr 3, das an der Unterseite des oberen Rohrs 2 angeordnet ist und sich von einem Kopfrohr 1 schräg nach hinten unten erstreckt (als Bezugszeichen wird dasjenige verwendet, das im Amtsblatt verwendet wird; dies gilt in ähnlicher Weise in der folgenden Beschreibung), wobei ein aufrechtstehendes Rohr 4 mit einem hinteren Ende des oberen Rohrs 2 und einem hinteren Ende des unteren Rohrs 3 verbunden ist.
In 1 des obenerwähnten Dokuments (2) wird ein Motorrad offenbart, das ein Hauptrahmenelement 5, das sich von einem Kopfrohr 2 schräg nach hinten unten erstreckt (als Bezugszeichen wird dasjenige verwendet, das im Amtsblatt verwendet wird; dies gilt in ähnlicher Weise in der folgenden Beschreibung), einen hinteren Arm 10, der am hinteren Ende des Hauptrah menelements 5 montiert ist, und einen hydraulischen Stoßdämpfer 31, der am Hauptrahmenelement 5 und am hinteren Arm 10 und zwischen diesen über ein Verbindungsstück montiert ist, enthält.
Da im Dokument (1) jedes Teilstück des dreieckigen Rahmens, der aus dem oberen Rohr 2, dem unteren Rohr 3 und dem aufrechtstehenden Rohr 4 gebildet ist, eine feste Außenabmessung von einem Ende zum anderen Ende desselben aufweist, ist die Steifigkeit an jedem Abschnitt des Rohres im Wesentlichen fixiert.
Wenn die Steifigkeit eines Karosserierahmens zunimmt, nimmt gewöhnlich die Verzerrung oder Verdrehung des Karosserierahmens ab, wobei dies vorteilhaft für eine hohe Belastung ist, die von der Straßenoberfläche hierauf übertragen wird, und wobei die Sensibilität der Karosserie gegenüber der Belastung ansteigt. Wenn jedoch die Steifigkeit des Karosserierahmens übermäßig groß ist, reagiert z. B. dann, wenn auf den Karosserierahmen eine Stoßbelastung von der Straßenoberfläche einwirkt, die Karosserie schnell mit der Stoßbelastung und der Fahrer wird wahrscheinlich müde, da der Fahrer auf die Bewegung der Karosserie reagieren muss. Da ferner die Karosserie weniger wahrscheinlich einer Verdrehung unterliegt, wird möglicherweise keine gute Kurvenfahreigenschaft erhalten.
Wenn im Gegensatz hierzu die Steifigkeit des Karosserierahmens zu gering ist, kann eine übermäßig große Verdrehung der Karosserie auftreten oder es werden kaum genaue Straßenoberflächeninformationen auf den Fahrer übertragen. Da dementsprechend der Karosserierahmen unempfindlich auf eine Bewegung des Fahrers reagiert, ist es schwierig, eine schnelle Bewegung durchzuführen.
Insbesondere in einem Wettrennen, wie z. B. einem Bergab-Wettrennen, bei dem Fahrräder auf einer Straße mit beträchtlicher Rauheit fahren und mit einer hohen Geschwindigkeit um eine Kurve fahren, ist es aus den obenbeschriebenen Gründen wünschenswert, dass der Karosserierahmen einen Abschnitt enthält, der eine hohe Steifigkeit aufweist, sowie einen weiteren Abschnitt mit einer geringen Steifigkeit, wobei es bei dem dreieckigen Rahmen des obenerwähnten Dokuments (1) schwierig ist, sowohl die Aufnahme einer hohen Belastung als auch die Erhöhung der Steuerbarkeit zu erfüllen.
Wenn indessen bei dem obenerwähnten Dokument (2) der hintere Arm 10 nach oben und nach unten schwingt, wirkt eine Biegebelastung auf einen Zwischenabschnitt des Hauptrahmenelements 5 vom hinteren Arm 10 über das Verbindungsstück und dem hydraulischen Stoßdämpfer 31. Dementsprechend muss die Steifigkeit des Hauptrahmenelements 5 erhöht werden, so dass es der Biegebelastung standhalten kann.
Wenn jedoch die Steifigkeit des Hauptrahmenelements 5 erhöht wird, nimmt das Gewicht der Karosserie zu und die Beweglichkeit wird beeinträchtigt. Wenn z. B. eine Belastung, die vom hinteren Rahmen 10, der oben beschrieben worden ist, auf das Hauptrahmenelement 5 zu übertragen ist, als eine Belastung in einer Axialrichtung des Hauptrahmenelements 5 aufgenommen werden kann, kann das Hauptrahmenelement 5 eine höhere Last vom hinteren Rahmen 10 aufnehmen, wobei auch eine Gewichtsreduktion erreicht werden kann und ferner die Beweglichkeit erhöht wird.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Karosserierahmenstruktur für ein Fahrrad zu schaffen, um die Lenkbarkeit des Fahrzeugs zu erhöhen und eine hohe Belastung von einer Vorderradseite und einer Hinterradseite, die auf einen Karosserierahmen übertragen wird, aufzunehmen.
Um die obenbeschriebene Aufgabe zu lösen, ist eine Karosserierahmenstruktur für ein Fahrrad, bei der ein Vorderrad für eine Lenkbewegung an einem vorderen Abschnitt eines Karosserierahmens über eine vordere Gabel montiert ist, während ein Schwingarm für eine Aufwärts- und Abwärts-Schwingbewegung an einem hinteren Abschnitt des Karosserierahmens montiert ist, wobei ein Hinterrad an einem hinteren Ende des Schwingarms montiert ist, so konfiguriert, dass der Karosserierahmen enthält: ein Kopfrohr, an dem die Vordergabel für eine Lenkbewegung montiert ist, einen kastenförmigen Kastenrahmenabschnitt, der sich vom Kopfrohr schräg nach hinten unten erstreckt, einen Zwillingsrohrabschnitt, der sich von einem hinteren Ende des Kastenrahmenabschnitts separat auf der linken und der rechten Seite schräg nach hinten unten erstreckt und in Breitenrichtung des Fahrrades eine kleinere Breite aufweist als der Kastenrahmenabschnitt, sowie einen hinteren Rahmenabschnitt, der sich von den hinteren Enden des Zwillingsrohrabschnitts schräg nach hinten unten erstreckt und in Breitenrichtung des Fahrrades eine größere Breite aufweist als der Zwillingsrohrabschnitt.
Da der Karosserierahmen in der Nähe des Kopfrohres als Kastenrahmenabschnitt mit einer kastenartigen Form ausgebildet ist, so dass er eine hohe Steifigkeit aufweist, jedoch an seinem Zwillingsrohrabschnitt in die linken und rechten Abschnitte mit einer reduzierten Dicke unterteilt ist, so dass er eine geringe Steifigkeit aufweist, kann eine hohe Belastung, die von der Straßenoberfläche über das Vorderrad und die Vordergabel auf das Kopfrohr übertragen wird, vom Kastenrahmenabschnitt aufgenommen werden. Ferner kann leicht eine Verdrehung an einem zentralen Abschnitt der Karosserie erzeugt werden, um somit die Lenkbarkeit des Fahrzeugs zu erhöhen.
Anspruch 2 ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Montageabschnitt für den Schwingarm im Wesentlichen in der Mitte des hinteren Rahmenabschnitts vorgesehen ist.
Da der Schwingarm am hinteren Rahmenabschnitt montiert ist, der eine erhöhte Breite in Breitenrichtung des Fahrrades aufweist, kann eine Verdrehbewegung, die vom Schwingarm zum hinteren Rahmenabschnitt übertragen wird, von den zwei Drehpunkten aufgenommen werden, die mit einem großen Abstand beabstandet sind. Folglich kann die durch die Verdrehbewegung erzeugte Belastung reduziert werden. Wenn die auf dem hinteren Rahmenabschnitt wirkende Belastung auf diese Weise reduziert wird, kann eine Erhöhung der Steifigkeit des Schwingarmmontageabschnitts des hinteren Rahmenabschnitts reduziert werden, wobei eine Erhöhung des Gewichts des hinteren Rahmenabschnitts vermieden werden kann.
Da ferner die Struktur bei einer Verdrehung des Schwingarms vorteilhaft ist, wird eine gute Schwenkbewegung des Schwingarms (gute Expansion und Kompression des Dämpfers) erreicht.
Anspruch 3 ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingarm ein im Wesentlichen L-förmiges Element ist, das einen aufrechten Abschnitt, der sich vom Montageabschnitt, der am hinteren Frontabschnitt vorgesehen ist, schräg nach hinten oben erstreckt, und eine hintere Verlängerung, die sich von einem oberen Ende des aufrechten Abschnitts schräg nach hinten unten erstreckt, aufweist, wobei ein Verbindungsabschnitt zwischen dem aufrechten Abschnitt und der hinteren Verlängerung mit dem hinteren Ende des Zwillingsrohrabschnitts des Karosserierahmens über eine hintere Dämpfereinheit verbunden ist, um einen vom Hinterrad auf den Karosserierahmen übertragen Stoß zu dämpfen, so dass der Kastenrahmenabschnitt, der Zwillingsrohrabschnitt, die hintere Dämpfereinheit und die hintere Verlängerung auf im Wesentlichen der gleichen geraden Linie angeordnet sind.
Da der Kastenrahmenabschnitt, der Zwillingsrohrabschnitt, der hintere Dämpfereinheit und die hintere Verlängerung im Wesentlichen auf der gleichen geraden Linie angeordnet sind, ist es möglich, die vom Schwingarm auf den Kastenrahmenabschnitt und den Zwillingsrohrabschnitt über die hintere Dämpfereinheit übertragene Belastung im Wesentlichen als eine axiale Kompressionsbelastung auf den Kastenrahmenabschnitt und den Zwillingsrohrabschnitt einwirken zu lassen. Im Vergleich zu einem alternativen Fall, bei dem z. B. die Belastung, die vom Schwingarm auf den Karosserierahmen übertragen wird, als Biegebelastung wirkt, kann vom Karosserierahmen eine höhere Belastung aufgenommen werden.
Anspruch 4 ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Sattelrahmen, auf dem ein Sattel unterstützt ist, am hinteren Ende des Zwillingsrohrabschnitts und des hinteren Rahmenabschnitts montiert ist, wobei die hintere Dämpfereinheit unterhalb des Sattelrahmens angeordnet ist.
Da die hintere Dämpfereinheit unterhalb des Sattelrahmens angeordnet ist, ist die hintere Dämpfereinheit vom Sattelrahmen und dem hinteren Rahmenabschnitt umgeben. Folglich kann die hintere Dämpfereinheit vor aufgeschleuderten Steinen und dergleichen geschützt werden.
Im Folgenden werden mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Es ist zu beachten, dass die Zeichnungen in Richtung der Bezugszeichen betrachtet werden sollten.
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Fahrrades, das eine Karosserierahmenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet.
2 ist eine Seitenansicht des Fahrrades gemäß der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine perspektivische Ansicht eines Karosserierahmens gemäß der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine Ansicht, die in Richtung einer Pfeilmarkierung 4 in 3 betrachtet wird.
5 ist eine Seitenansicht, die die Karosserierahmenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
6 ist eine Seitenansicht, die einen wesentlichen Teil des Karosserierahmens gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
7 ist eine perspektivische Ansicht, die einen unteren Abschnitt des Karosserierahmens gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
8 ist eine Rückseitenansicht des Fahrrades gemäß der vorliegenden Erfindung.
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Fahrrades, das eine Karosserierahmenanordnungsstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet. Das Fahrrad 10 ist ein Fahrzeug für ein Bergab-Wettrennen. Um das Fahrrad 10 in einem Wettrennen zu verwenden, bei dem Fahrräder längs einer unbefestigten Bahn gefahren werden, in der Hochgeschwindigkeitskurven und Sprungabschnitt längs eines Waldweges, einer Skipiste oder dergleichen vorgesehen sind, um zeitlich zu konkurrieren, wird ein Stoß von der Straßenoberfläche auf ein Vorderrad 11 und ein Hinterrad 12 von einer Vordergabel 14 bzw. einer hinteren Dämpfereinheit 15 absorbiert. Außerdem wird die Steifigkeit eines Karosserierahmens 16 erhöht, um eine hohe Belastung aufzunehmen, während einem Teil des Karosserierahmens 16 Flexibilität verliehen wird, um die Lenkbarkeit zu erhöhen. Außerdem wird eine Scheibenbremse (im Folgenden genauer beschrieben) verwendet, um die Bremskraft des Vorderrades 11 und des Hinterrades 12 zu erhöhen.
2 ist eine Seitenansicht des Fahrrades gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Fahrrad 10 ist ein Fahrzeug, bei dem die obenbeschriebene Vordergabel 14 für eine Lenkbewegung an einem Kopfrohr 21 montiert ist; das Vorderrad 11 ist für eine Drehung an einem unteren Ende der Vordergabel 14 montiert; EINE Griffstange 22 ist an einem oberen Abschnitt der Vordergabel 14 montiert; der Karosserierahmen 16 erstreckt sich vom Kopfrohr 21 schräg nach hinten unten; ein L-förmiger Schwingarm 23 ist für eine Aufwärts- und Abwärts-Schwingbewegung an einem hinteren Abschnitt des Karosserierahmens 16 montiert; das Hinterrad 12 ist für eine Drehung an einem hinteren Ende des Schwingarms 23 montiert; die hintere Dämpfereinheit 15 erstreckt sich zwischen dem Karosserierahmen 16 und dem Schwingarm 23; ein Übersetzungswechselgetriebe 25 ist an einem hinteren Abschnitt des Karosserierahmens 16 montiert; ein Paar Pedale 26 und 27 ist an der linken und der rechten Seite des Übersetzungswechselgetriebes 25 montiert; und ein Sattel 28 ist an einem Zwischenabschnitt des Karosserierahmens 16 montiert.
Hierbei bezeichnet das Bezugszeichen 31 eine Vorderrad-Scheibenbremse (32 einen Bremssattel und 33 eine Bremsscheibe), während die Bezugszeichen 34, 34 (das Bezugszeichen 34 auf der inneren Seite ist nicht gezeigt) Vordergabelprotektoren zum Schützen eines unteren Abschnitts der Vordergabel 14 bezeichnen, das Bezugszeichen 35 einen vorderen Schmutzfänger bezeichnet, 36 einen Vorratstank bezeichnet, der über einen Schlauch 37 mit der hinteren Dämpfereinheit 15 verbunden ist, 38 ein antriebsseitiges Ritzel bezeichnet, das an einer Abtriebswelle des Übersetzungswechselgetriebes 25 montiert ist, 41 ein Abtriebsritzel bezeichnet, das am Hinterrad 12 montiert ist, 42 eine Kette bezeichnet und 43 eine Hinterrad-Scheibenbremse (44 einen Bremssattel und 45 eine Bremsscheibe) bezeichnet.
3 ist eine perspektivische Ansicht des Karosserierahmens gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Karosserierahmen 16 enthält einen Kastenrahmenabschnitt 51 mit einer kastenartigen Form, der sich vom Kopfrohr 21 schrägt nach hinten unten erstreckt, einen Zwillingsrohrabschnitt 52, der sich von einem hinteren Ende des Kastenrahmenabschnitts 51 separat auf der linken und der rechten Seite schräg nach hinten unten erstreckt, d. h. längs einer Verlängerungslinie des Kastenrahmenabschnitts 51, einen hinteren Rahmenabschnitt 53, der sich von den hinteren Enden des Zwillingsrohrabschnitts 52 mit einem Neigungswinkel größer als der Neigungswinkel des Kastenrahmenabschnitts 51 und des Zwillingsrohrabschnitts 52 schräg nach hinten unten erstreckt, ein Fallrohr 54, das sich von einem unteren Abschnitt eines Vorderendes des Kastenrahmenabschnitts 51 schräg nach hinten unten erstreckt und mit den hinteren Enden des hinteren Rahmenabschnitts 53 verbunden ist, und einen Sattelrahmen 56 (siehe 2), der zur Montage des Sattels 28 (siehe 2) an den hinteren Enden des Zwillingsrohrabschnitts 52 und des Zwischenabschnitts des hinteren Rahmenabschnitts 53 vorgesehen ist. Es ist zu beachten, dass die Bezugszeichen 16A und 16B zylindrische hintere Endverbindungsabschnitte zum Verbinden der Verbindungsabschnitte zwischen den hinteren Enden des hinteren Rahmenabschnitts 53 und den hinteren Enden des Fallrohrs 54 auf der linken und der rechten Seite jeweils mittels eines Bolzens bezeichnen.
Der Kastenrahmenabschnitt 51 besitzt eine kastenartige Form, so dass einem vorderen Abschnitt des Karosserierahmens 16 eine hohe Steifigkeit verliehen wird.
Der Zwillingsrohrabschnitt 52 ist in linke und rechte Rohre 52L und 52R mit einer reduzierten Dicke unterteilt, um die Steifigkeit zu reduzieren, so dass ein Zentralabschnitt des Karosserierahmens 16 leicht verdreht werden kann, und enthält ein Paar Dämpfermontageabschnitte 52A, 52A zum Montieren eines vorderen Endes der hinteren Dämpfereinheit 15 (siehe 2) an den Innenflächen seiner hinteren Enden. Ferner enthält der Zwillingsrohrabschnitt 52 ein Paar Sattelrahmenfrontmontageabschnitte 52B, 52B zum Montieren der vorderen Abschnitte des Sattelrahmens 56 an den oberen Abschnitten seiner hinteren Enden.
Der hintere Rahmenabschnitt 53 weist eine erhöhte Breite in Links-Rechts- Richtung auf, um die Aufnahme des Übersetzungswechselgetriebes 25 (siehe 2) zu erleichtern, die Aufnahme der Kraft zum Unterstützen der Verdrehung, die auf dem Montageabschnitt des Schwingarms 23 (2) wirkt, zu erhöhen, enthält ein Paar linker und rechter Rahmenabschnitte 53L und 53R, und weist Armmontageabschnitte 53A und 53B an den Innenflächen seines Zwischenabschnitts zur Montage des Vorderendes des Schwingarms 23 auf. Der hintere Rahmenabschnitt 53 weist ferner ein Paar Sattelrahmenrückseitenmontageabschnitte 53C, 53C an seinem oberen Zwischenabschnitt zur Montage eines hinteren Abschnitts des Sattelrahmens 56 auf.
Das Fallrohr 54 weist an seinem hinteren Abschnitt einen gegabelten Abschnitt 54A auf, der in Gabelform ausgebildet ist, um das Übersetzungswechselgetriebe 25 aufzunehmen und das Übersetzungswechselgetriebe 25 mit dem hinteren Ende des hinteren Rahmenabschnitts 53 zu verbinden, sowie ein Paar Übersetzungswechselgetriebe-Montagelöcher 54B, 54B, die an den Stammabschnitten des gegabelten Abschnitts 54A für die Montage des Übersetzungswechselgetriebes 25 ausgebildet sind. Es ist zu beachten, dass die Bezugszeichen 54C, 54C linke und rechte gebogene Armabschnitte bezeichnen, die den gegabelten Abschnitt 54A bilden.
Der Kastenrahmenabschnitt 51 mit einer hohen Steifigkeit ist in der Nähe des Kopfrohres 21 vorgesehen, wobei der hintere Rahmenabschnitt 53 mit einer erhöhten Breite in Breitenrichtung des Fahrrades an den Montageabschnitten für den Schwingarm 23 montiert ist, so dass eine hohe Steifigkeit gegenüber einer Verdrehbewegung vom Hinterrad 12 (siehe 2) geschaffen werden kann. An einem im Wesentlichen mittleren Abschnitt zwischen dem Kastenrahmenabschnitt 51 und dem hinteren Rahmenabschnitt 53 ist der Zwillingsrohrabschnitt 52 mit einer reduzierten Breite in Breitenrichtung des Fahrrades vorgesehen, so dass ein mittlerer Abschnitt der Fahrradkarosserie durch eine hohe Belastung von den vorderen und hinteren Rädern 11 und 12 (siehe 2) an einer Position in der Nähe des Schwerpunkts der Fahrzeugkarosserie einschließlich des Fahrers verdreht wird, wobei die Lenkbarkeit verbessert werden kann.
4 ist eine Ansicht, die in der durch eine Pfeilmarkierung 4 der 3 gezeigten Richtung betrachtet wird. Dort, wo die Außenabmessungen in Breitenrichtung des Fahrrades (im Folgenden lediglich als "Breite" bezeichnet) der verschiedenen Abschnitte des Karosserierahmens 16 mit der Breite B1 am Kastenrahmenabschnitt 51, der Breite B2 am Zwillingsrohrabschnitt 52 und der Breite B3 des hinteren Rahmenabschnitts 53 bezeichnet sind, sind B2 < B1 und B3 > 2 erfüllt.
Genauer ist die Breite B2 des Zwillingsrohrabschnitts 52 kleiner als die Breite B1 des Kastenrahmenabschnitts 51 und die Breite B3 des hinteren Rahmenabschnitts 53. Als Ergebnis ist es dann, wenn der Fahrer in die Pedale tritt, weniger wahrscheinlich, dass der Zwillingsrohrabschnitt 52 mit den Knien des Fahrers in Kontakt kommt, so dass die Bewegungen der Knie nicht gestört werden können und eine gute Pedalbetätigung erreicht werden kann.
Da ferner die Breite B3 des hinteren Rahmenabschnitts 53 größer ist als die Breite B2 des Zwillingsrohrabschnitts 52, kann der Raum SP zwischen den linken und rechten Rahmenabschnitten 53L und 53R erhöht sein, um die Aufnahme von Teilen, wie z. B. dem Übersetzungswechselgetriebe 25 (siehe 2), im Raum SP zu erleichtern.
Da ferner der Schwingarm 23 (siehe 2) mit einer erhöhten Breite gegen eine Verdrehung unterstützt wird, wird eine gute Schwenkbewegung des Hinterrades 12 (siehe 2) erreicht (eine gute Expansion und Kompression der hinteren Dämpfereinheit 15 (siehe 2)).
5 ist eine Seitenansicht der Karosserierahmenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Schwingarm 23 ist ein im Wesentlichen L-förmiges Element, das einen aufrechten Abschnitt 62 aufweist, der sich von einem Gelenkschaft 61, der am hinteren Rahmenabschnitt 53 montiert ist, schräg nach hinten oben erstreckt, sowie eine hintere Verlängerung 53, die sich von einem oberen Ende des aufrechten Abschnitts 62 schräg nach hinten unten erstreckt. Ein Montageschaft 64 an einem hinteren Ende der hinteren Dämpfereinheit 15 ist an einem Verbindungsabschnitt zwischen dem aufrechten Abschnitt 62 und der hinteren Verlängerung 63 angebracht. Es ist zu beachten, dass das Bezugszeichen 65 einen Montageschaft bezeichnet, der am Zwillingsrohrabschnitt 52 vorgesehen ist, um ein vorderes Ende der hinteren Dämpfereinheit 15 zu montieren, während 67 ein langgestrecktes Loch bezeichnet, das an einem hinteren Ende der hinteren Verlängerung 63 ausgebildet ist, um eine Achse des Hinterrades 12 (siehe 2) zu montieren.
Da der Schwingarm 23 eine solche Form hat, wie oben beschrieben worden ist, ist die Karosserierahmenstruktur der vorliegenden Erfindung so konfiguriert, dass der Kastenrahmenabschnitt 51, der Zwillingsrohrabschnitt 52, die hintere Dämpfereinheit 15 und die hintere Verlängerung 63 im Wesentlichen linear angeordnet sind, d. h. längs einer geraden Linie 70.
Dementsprechend ist es möglich, dass die vom Hinterrad 12 auf den Kastenrahmenabschnitt 51 und den Zwillingsrohrabschnitt 52 über den Schwingarm 23 und die hintere Dämpfereinheit 17 übertragene Belastung im Wesentlichen als eine axiale Kompressionsbelastung auf den Kastenrahmenabschnitt 51 und den Zwillingsrohrabschnitt 52 einwirkt.
Obwohl die vom Schwingarm auf den Karosserierahmen übertragene Kraft als eine Biegebelastung auf den Karosserierahmen wirkt, wie im Stand der Technik, kann folglich gemäß der vorliegenden Erfindung vom Karosserierahmen 16 eine hohe Belastung aufgenommen werden.
Der Sattelrahmen 56 enthält einen oberen Rahmenabschnitt 56A, der an den Sattelrahmenfrontmontageabschnitten 52B, 53B (der Sattelrahmenfrontmontageabschnitt 52B auf der Innenseite ist nicht gezeigt) des Zwillingsrohrabschnitts 52 montiert ist, einen unteren Rahmenabschnitt 56B, der an den Sattelrahmenrückseitenmontageabschnitten 53C, 53C des hinteren Rahmenabschnitts 53 montiert ist, und einen zylindrischen Abschnitt 56C, an dem die Endabschnitte des oberen Rahmenabschnitts 56A und des unteren Rahmenabschnitts 56B angebracht sind. Die Sattelstütze 28A (siehe 2), die an einem unteren Abschnitt des Sattels 28 (siehe 2) montiert ist, ist durch den zylindrischen Abschnitt 56C unterstützt.
Da der gesamte Sattelrahmen 56 im Wesentlichen den gesamten oberen Teil und einen Teil der Seiten der hinteren Dämpfereinheit 15 auf diese Weise abdeckt, kann die hintere Dämpfereinheit 15 vor aufgeschleuderten Steinen und dergleichen geschützt werden.
6 ist eine Seitenansicht, die einen wesentlichen Teil des Karosserierahmens gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Oberhalb und unterhalb sind parallel zueinander auf einer Seitenfläche des Kastenrahmenabschnitts 51 des Karosserierahmens 16 longitudinal verlaufende Querrippen 51A und 51B ausgebildet.
Dort, wo auf diese Weise die Querrippen 51A und 51B am Kastenrahmenabschnitt 51 vorgesehen sind, kann der Kastenrahmenabschnitt 51 mit einer höheren Steifigkeit zusätzlich zur kastenartigen Form ausgebildet sein. Wenn dementsprechend versucht wird, eine vorgegebene Steifigkeit sicherzustellen, kann die Materialdicke des Kastenrahmenabschnitts 51 stark reduziert werden, wobei der Kastenrahmenabschnitt 51 mit einem weiter reduzierten Gewicht hergestellt werden kann.
7 ist eine perspektivische Ansicht, die einen unteren Abschnitt des Karosserierahmens gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Das Übersetzungswechselgetriebe 25 ist an der Innenseite des hinteren Rahmenabschnitts 53 mit einer erhöhten Breite angeordnet.
Das Übersetzungswechselgetriebe 25 ist eine Vorrichtung, die mittels eines Seils 75 mit einem (nicht gezeigten) Übersetzungswechselhebel verbunden ist, der an der Griffstange 22 (siehe 2) vorgesehen ist, und ändert durch Betätigung des obenbeschriebenen Übersetzungswechselhebels, um an dem mit dem Übersetzungswechselhebel verbundenen Seil 75 zu ziehen, um einen Verbindungsabschnitt 76 zu aktivieren, mit dem der Endabschnitt des Seils 75 verbunden ist, das Übersetzungsverhältnis zwischen einer Pedalwelle, die als eine Welle der Pedale 26 und 27 (das Pedal 27 ist nicht gezeigt) dient, und einer Abtriebswelle, auf der das abtriebsseitige Ritzelrad 38 (siehe 2) integral montiert ist.
8 ist eine Rückseitenansicht eines wesentlichen Teils des Fahrrades gemäß der vorliegenden Erfindung. Die hintere Verlängerung 63 des Schwingarms 23 ist aus einem Paar linker und rechter Armabschnitte 63L und 64R gebildet, die sich ausgehend von einem Verbindungsabschnitt 78 zum Verbinden mit dem aufrechtstehenden Abschnitt 62 (siehe 5) erstrecken.
Auf diese Weise ist der Verbindungsabschnitt 78 ein Abschnitt mit einer erhöhten Steifigkeit, um die linken und rechten Armabschnitte 63L und 63R zu verbinden. Da das hintere Ende der hinteren Dämpfereinheit 15 mit dem Verbindungsabschnitt 78 verbunden ist, kann eine Belastung effektiv vom Hinterrad 12 auf die hintere Dämpfereinheit 15 über die hintere Verlängerung 63 übertragen werden.
Wie mit Bezug auf die 1, 3 und 4 beschrieben worden ist, enthält gemäß der vorliegenden Erfindung zuerst an einem Fahrrad 10, bei dem ein Vorderrad 11 für eine Lenkbewegung an einem vorderen Abschnitt eines Karosserierahmens 16 über eine Vordergabel 14 montiert ist, während ein Schwingarm 23 für eine Aufwärts- und Abwärts-Schwingbewegung an einem hinteren Abschnitt des Karosserierahmens 16 montiert ist, und ein Hinterrad 12 an einem hinteren Ende des Schwingarms 23 montiert ist, der Karosserierahmen 16 ein Kopfrohr 21, an dem die Vordergabel 14 für eine Drehbewegung montiert ist, einen kastenförmigen Kastenrahmenabschnitt 51, der sich vom Kopfrohr 21 schräg nach hinten unten erstreckt, einen Zwillingsrohrabschnitt 52, der sich von einem hinteren Ende des Kastenrahmenabschnitts separat auf der linken und rechten Seiten schräg nach unten hinten erstreckt und eine kleinere Breite in Breitenrichtung des Fahrrades aufweist als der Kastenrahmenabschnitt 51, und einen hinteren Rahmenabschnitt 53, der sich von den hinteren Enden des Zwillingsrohrabschnitts 52 schräg nach hinten unten erstreckt und eine größere Breite in Breitenrichtung des Fahrrades aufweist als der Zwillingsrohrabschnitt 52.
Da der Karosserierahmen 16 in der Nähe des Kopfrohres 21 als Kastenrahmenabschnitt 51 mit einer kastenartigen Form ausgebildet ist, so dass er eine hohe Steifigkeit aufweist, kann eine hohe Belastung, die von der Straßenoberfläche über das Vorderrad 11 und die Vordergabel 14 auf das Kopfrohr 21 übertragen wird, vom Kastenrahmenabschnitt 51 aufgenommen werden. Da ferner der Kastenrahmen 16 eine erhöhte Breite an seinem hinteren Rahmenabschnitt 53 aufweist, der als Montageabschnitt für den Schwingarm 23 dient, kann eine Verdrehung des Schwingarms 23 durch die auf das Hinterrad 12 wirkende Belastung verhindert werden.
Da ferner eine Verdrehung am Zwillingsrohrabschnitt 52 (Abschnitt mit geringer Steifigkeit) erzeugt wird, der an einem im Wesentlichen mittleren Abschnitt des Karosserierahmens 16 angeordnet ist, wird der Karosserierahmen 16 in der Nähe seines Schwerpunktes verformt. Folglich kann die Lenkbarkeit des Fahrrades 10 verbessert werden.
Da ferner die Breite B2 des Zwillingsrohrabschnitts 52 kleiner gemacht ist als die Breite B1 des Kastenrahmenabschnitts 51 und die Breite B3 des hinteren Rahmenabschnitts 53, stört er nicht die Bewegungen der Knie des Fahrers, wenn der Fahrer die Pedale 26 und 27 betätigt, wobei eine gute Pedalbetätigung durchgeführt werden kann und die Fahrbarkeit verbessert werden kann.
Da ferner die Breite B3 des hinteren Rahmenabschnitts 53 groß ist, kann der Raum SP zwischen den linken und rechten Rahmenabschnitten 53 vergrößert werden. Somit kann die Aufnahmefähigkeit für Teile, wie z. B. des Übersetzungswechselgetriebes 25, im Raum SP verbessert werden. Ferner kann eine Verdrehung des Schwingarms 23 unterdrückt werden.
Die vorliegende Erfindung ist zweitens dadurch gekennzeichnet, dass eine Gelenkwelle 61, die als Montageabschnitt für den Schwingarm 23 dient, an einem im Wesentlichen mittleren Abschnitt des hinteren Rahmenabschnitts 53 vorgesehen ist.
Da der Schwingarm 23 am hinteren Rahmenabschnitt montiert ist, der eine erhöhte Breite in Breitenrichtung des Fahrrades aufweist, kann ein Verdrehmoment, das vom Schwingarm 23 auf den hinteren Rahmenabschnitt 53 übertragen wird, von den zwei Drehpunkten, die mit einem großen Abstand voneinander beabstandet sind, aufgenommen werden. Folglich kann die Belastung, die durch das Verdrehmoment erzeugt wird, reduziert werden. Wenn die auf den hinteren Rahmenabschnitt 53 einwirkende Belastung auf diese Weise reduziert wird, kann eine Erhöhung der Steifigkeit des Schwingarmmontageabschnitts des hinteren Rahmenabschnitts 53 verringert werden und eine Gewichtszunahme des hinteren Rahmenabschnitts 53 vermieden werden.
Die vorliegende Erfindung ist drittens dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingarm 23 eine im Wesentlichen L-förmiges Element ist, das einen aufrechten Abschnitt 62 aufweist, der sich von der Gelenkwelle 61 schräg nach hinten oben erstreckt, sowie eine Verlängerung 63, die sich von einem oberen Ende des aufrechten Abschnitts 62 schräg nach hinten unten erstreckt, wobei ein Verbindungsabschnitt 78 zwischen dem aufrechten Abschnitt 62 und der hinteren Verlängerung 63 mit dem hinteren Ende des Zwillingsrohrabschnitts 52 des Karosserierahmens 16 über eine hintere Dämpfereinheit 15 verbunden ist, um einen vom Hinterrad 12 auf den Karosserierahmen 16 zu übertragenden Stoß zu dämpfen, so dass der Kastenrahmenabschnitt 51, der Zwillingsrohrabschnitt 52, die hintere Dämpfereinheit 15 und die hintere Verlängerung 16 im Wesentlichen auf der gleichen geraden Linie angeordnet sind.
Da der Kastenrahmenabschnitt 51, der Zwillingsrohrabschnitt 52, die hintere Dämpfereinheit 15 und die hintere Verlängerung 63 im Wesentlichen auf der gleichen geraden Linie angeordnet sind, ist es möglich, dass die vom Schwingarm 23 über die hintere Dämpfereinheit 15 auf den Kastenrahmenabschnitt 51 und den Zwillingsrohrabschnitt 52 übertragene Belastung im Wesentlichen als axiale Kompressionsbelastung auf den Kastenrahmenabschnitt 51 und den Zwillingsrohrabschnitt 52 einwirkt. Im Vergleich zu einem alternativen Fall, bei dem die vom Schwingarm auf den Karosserierahmen übertragene Belastung als Biegebelastung einwirkt, kann z. B. gemäß der vorliegenden Erfindung vom Karosserierahmen 16 eine höhere Belastung aufgenommen werden.
Durch Ändern der Richtung der Belastung, die auf den Karosserierahmen 16 einwirkt, zusätzlich zur Erhöhung der Steifigkeit des Karosserierahmens 16 durch den Kastenrahmenabschnitt 51, der oben beschrieben worden ist, kann dementsprechend eine höhere Belastung von der Seite des Vorderrades 11 und der Seite des Hinterrades 12 vom Karosserierahmen 16 aufgenommen werden. Wenn daher eine Steifigkeit mit einer vorgegebenen Größe dem Karosserierahmen 16 verliehen werden soll, kann die Materialdicke des Karosserierahmens 16 reduziert werden, um eine Gewichtsreduzierung zu erreichen. Folglich kann das Gewicht des Fahrrades 10 reduziert werden.
Als Ergebnis kann die Beweglichkeit des Fahrrades 10 verbessert werden. Ferner kann auch eine Beschädigung, die mehrere Abschnitte des Fahrrades 10 während der Fahrt auf einer unebenen Straße erleiden, reduziert werden, wobei die Lebensdauer des Fahrrades 10 erhöht werden kann.
Die vorliegende Erfindung ist viertens dadurch gekennzeichnet, dass ein Sattelrahmen 56, auf dem ein Sattel 28 unterstützt ist, am hinteren Ende des Zwillingsrohrabschnitts 52 und des hinteren Rahmenabschnitts 53 unterstützt ist, wobei die hintere Dämpfereinheit 15 unterhalb des Sattelrahmens 56 angeordnet ist.
Da die hintere Dämpfereinheit 15 unterhalb des Sattelrahmens 56 angeordnet ist, ist die hintere Dämpfereinheit 15 vom Sattelrahmen 56, der im Wesentlichen den gesamten oberen Abschnitt und einen Teil der Seiten der hinteren Dämpfereinheit 15 abdeckt, und dem hinteren Rahmenabschnitt 53, der die Seiten und den Boden der hinteren Dämpfereinheit 15 abdeckt, umgeben. Folglich kann die hintere Dämpfereinheit 15 vor aufgeschleuderten Steinen und dergleichen geschützt werden.
Es ist zu beachten, dass die Karosserierahmenstruktur für ein Fahrrad der vorliegenden Erfindung nicht nur auf ein Fahrrad, sondern auch auf ein Motorrad, insbesondere auf ein Fahrzeug für den Geländeeinsatz, angewendet werden kann.
In der Erfindung enthält ein Karosserierahmen 16 ein Kopfrohr 21, an dem eine Vordergabel für eine Drehbewegung montiert ist, einen kastenförmigen Kastenrahmenabschnitt 51, der sich vom Kopfrohr 21 schräg nach hinten unten erstreckt, einen Zwillingsrohrabschnitt 52, der sich rechts und links von einem hinteren Ende des Kastenrahmenabschnitts 51 getrennt schräg nach unten hinten erstreckt und eine kleinere Breite in Breitenrichtung des Fahrrades aufweist als der Kastenrahmenabschnitt 51, und einen hinteren Rahmenabschnitt 53, der sich von den hinteren Enden des Zwillingsrohrabschnitts 52 schräg nach hinten unten erstreckt und eine größere Breite in Breitenrichtung des Fahrrades aufweist als der Zwillingsrohrabschnitt 52.
Der Karosserierahmen kann so ausgebildet sein, dass er eine hohe Steifigkeit in der Nähe des Kopfrohres aufweist, jedoch eine geringe Steifigkeit in einem Zentralabschnitt der Karosserie aufweist, wobei eine hohe Belastung, die von der Straßenoberfläche über das Vorderrad und die Vordergabel auf das Kopfrohr übertragen wird, vom Kastenrahmenabschnitt aufgenommen werden kann. Da ferner der hintere Rahmenabschnitt mit einer erhöhten Breite ausgebildet ist, kann eine Verdrehung des Schwingarms unterdrückt werden, wobei leicht eine Verdrehung an einem Zentralabschnitt der Karosserie erzeugt werden kann, um somit die Lenkbarkeit des Fahrzeugs zu verbessern.

Claims

Karosserierahmenstruktur für ein Fahrrad, bei der ein Vorderrad (11) für eine Lenkbewegung an einem Vorderabschnitt eines Karosserierahmens (16) über eine Vordergabel (14) montiert ist, und die ein Kopfrohr (21) umfasst, an dem die Vordergabel (14) für die Lenkbewegung montiert ist, während ein Schwingarm (23) für eine Aufwärts- und Abwärts-Schwingbewegung an einem hinteren Abschnitt des Karosserierahmens (16) montiert ist, und wobei ein Hinterrad (12) an einem hinteren Ende des Schwingarms montiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Karosserierahmen (16) einen kastenartigen Kastenrahmenabschnitt (51), der sich vom Kopfrohr (21) schräg nach hinten unten erstreckt, einen Zwillingsrohrabschnitt (52), der sich von einem hinteren Ende des Kastenrahmenabschnitts (51) getrennt auf der linken und der rechten Seite schräg nach unten hinten erstreckt und eine kleinere Breite in Breitenrichtung des Fahrrades aufweist als der Kastenrahmenabschnitt (51), und einen hinteren Rahmenabschnitt (53) umfasst, der sich von den hinteren Enden des Zwillingsrohrabschnitts schräg nach hinten unten erstreckt und eine größere Breite in Breitenrichtung des Fahrrades aufweist als der Zwillingsrohrabschnitt.
Karosserierahmenstruktur für ein Fahrrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Montageabschnitt (61) für den Schwingarm (23) im Wesentlichen in der Mitte des hinteren Rahmenabschnitts vorgesehen ist.
Karosserierahmenstruktur für ein Fahrrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingarm (23) ein im Wesentlichen L-förmiges Element ist, das einen aufrechten Abschnitt (62), der sich vom Montageabschnitt (61) schräg nach hinten oben erstreckt, und eine hintere Verlängerung (63) aufweist, die sich von einem oberen Ende des aufrechten Abschnitts (62) schräg nach hinten unten erstreckt, wobei ein Verbindungsabschnitt (78) zwischen dem aufrechten Abschnitt (62) und der hinteren Verlängerung (63) mit dem hinteren Ende des Zwillingsrohrabschnitts (52) des Karosserierahmens (16) über eine hintere Dämpfereinheit (15) verbunden ist, um einen Stoß, der vom Hinterrad (12) auf den Karosserierahmen (16) übertragen wird, zu dämpfen, so dass der Kastenrahmenabschnitt (51), der Zwillingsrohrabschnitt (52), die hintere Dämpfereinheit (15) und die hintere Verlängerung (53) im Wesentlichen auf der gleichen geraden Linie angeordnet sind.
Karosserierahmenstruktur für ein Fahrrad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sattelrahmen (56), auf dem ein Sattel (58) unterstützt ist, am hinteren Ende des Zwillingsrohrabschnitts (52) und des hinteren Rahmenabschnitts (53) montiert ist, wobei die hintere Dämpfereinheit (15) unterhalb des Sattelrahmens (56) angeordnet ist.