HUP9900637A2 - Motor-cycles structura - Google Patents

Description

6Ί.681/MK

S.B.G. & K. Nemzetköz» Szabadahrn Ircxia H-1062 Budapest, Andrássy út 113. Telefon: 34-24-950, Fax: 34-24-323

Ct-2-3-/3¾

P9900637KÖZZÉTÉTELI PÉLDÁNY

Motorkerékpár szerkezet

A találmány tárgya egy új, javított stabilitású motorkerékpár szerkezet, amelynek legalább egy, széles szögletes profillal ellátott első és hátsó kereke, a kerekekhez kapcsolt vázszerkezete és a hajtott kerékkel összekötött hajtása van, ahol a vázszerkezet kétrészes osztott vázszerkezet, amelynek egyik része a kerekekhez és a talajhoz képest lényegében változatlan helyzetű alapváz és másik része az alapvázhoz képest mindkét irányban végállások között elforgatható lengőváz.

A manapság általánosan gyártott és használt motorkerékpárok felépítése és működése a következők szerint alakul. Egy központi váz foglalja magában a meghajtó egységet, a központi vázra van rögzítve az első futómű és a kerék tipikusan teleszkópvillás kivitelben (újabban esetleg lengőkaros megoldással), a központi vázhoz kapcsolódik a hátsó futómű és kerék tipikusan lengőkaros megoldással, és a központi vázon található a vezetőülés, az üzemanyagtank, és az egyéb kisegítő berendezések. A hátsó kerék hajtott, az első kerék kormányzott, az Ottó-motor mechanikus tengelykapcsolón és mechanikus hajtóművön (sebességváltón) keresztül végtelenített lánc, fogasszíj, vagy kardántengely közbeiktatásával hajtja a hátsó kereket. Kanyaró2 dás közben a motorkerékpár íven tartásához szükséges centripetális erőt a vezető a motorkerékpárnak az ív középpontja felé történő bedöntésével hozza létre. A kerekeken levő gumiabroncsok keresztmetszete félköríves vagy ahhoz közelítő profilú biztosítva a kerekek úttal való megfelelő kapcsolatát kanyarban való bedöntés közben is. A fenti konstrukcióból következően a gumiabroncs talajjal érintkező - és erőátvitelre alkalmas - felülete igen kevés, mindössze néhány cm²-nyi.

Ezen jellemzőkből mint konstrukciós adottságokból következően a mai motorkerékpárok közismerten instabil járművek, az egyik legveszélyesebb közlekedési eszközök, relatíve biztonságos vezetésük pedig magas színtű vezetői tudást és gyakorlatot igényel.

Ezen működési jellemzők javítására sok kísérlet történt már, nagyszámú szabadalom foglalkozik továbbfejlesztett, vagy alapvetően új kialakítású motorkerékpárral. Ilyen motorkerékpárok ismerhetők meg például az US 5,060,749 és az US 4,984,650 lajstromszámú szabadalmi leírásból.

Ezen dokumentumok olyan motorkerékpárokat írnak le, melyednek központi vázához kapcsolódik a hátsó futómű és kerék, il.etve a központi váz foglalja magában a teljes meghajtó egységet. A hátsó kerék széles és lapos felületű, ezzel megakadályozza a központi váz dönthetőségét, tehát a széles hátsó kerék és a központi váz a meghajtó egységgel együtt kanyarban is függőleges helyzetben marad, ezzel nagyobb és stabilabb felületű útkapcsolatot biztosítva. Ezen konstrukcióknál a központi vázho^ egy segédváz kapcsolódik egy elforduló tengely segítségéve- . A segédvázon helyezkedik el az első futómű, a vezetőülés, az üzemanyagtank és egyéb kisegítő berendezések. A kapcsoló tengely közel vízszintes elhelyezkedésű a jármű hosszanti tengelyében. Kanyarban a segédváz és minden hozzá kapcsolódó elem dől, biztosítva a szükséges centripetális erőt, míg a központi váz a fentebb leírt módon függőleges marad.

Ezen megoldások hátrányai és hiányosságai a következők: csak a hátsó kerék biztosít a hagyományosnál nagyobb stabilitást, az első kerék keskeny profilú és a kanyarban dől.

a központi - kanyarban nem dőlő - vázban helyezkedik el a teljes hajtás (motor, váltómű stb.), tehát a jármű meglehetősen nagy tömegű (és esetleg magas súlypontú) része nem dől a kanyarban. Ezáltal a bedőlő részt sokkal jobban kell dönteni kompenzálandó az álló rész tehetetlenségét. Ezáltal a jármű kanyartulajdonságai nem lehetnek számottevően jobbak, mint egy hagyományos motorkerékpáré.

- a központi váz és a segédváz kapcsolatát biztosító tengely körül a segédváz nem úgy fordul el és nem úgy dől be a kanyarba, mintha az egy hagyományos motorkerékpár volna, hiszen ez a tengely szükségszerűen nem a talaj síkjában van, hanem annál magasabban, tehát kanyarban a motorkerékpár kerekeire oldalirányú forgatónyomaték is hat ami rontja a jármű menetstabilitását.

Az US 5,107,950 sz. szabadalmi leírás tovább fejleszti a fentebb leírtakat azáltal, hogy az első keréken is biztosítja a dőlésmentes kanyarműködést. A fent ismertetett másik két hátrányra azonban ez a konstrukció sem kínál megoldást. További hátránya, hogy a jármű kanyarműködési jellemzőinek felügyeletét, beállítását és így a jármű stabilitását elektronikus egység szabályozza. Ez a elektronikus egység (célszámítógép) bizonyos mért adatok alapján (sebesség, dőlésszög, kormányszarv helyzet, stb.) számítja ki a szabályozott működés értékeit (pl. kerékelfordulás szöge a kanyarban), és tisztán gépi úton (szervomotorokkal) állítja be ezen értékeket. Ezáltal a jármű spontán viselkedése és vezető kontrollja csökken illetve megszűnik. Az elektronikus egységet nem lehet pontosan felkészíteni minden gyakorlatban előforduló eseményre, ezért a jármű bonyolultsága ellenére sem nyújthat kellő biztonságot.

Jelen találmány szerinti motorkerékpár szerkezet célja, hogy az ismert konstrukciók hibáinak kiküszöbölésével olyan motorkerékpár szerkezetet adjon meg, amely jelentősen nagyobb tapadási felületű gumiabroncs használatát teszi lehetővé mindegyik keréken, ezáltal javítva mind a gyorsítási, mind a fékezési, mind a kanyarodási tulajdonságokat, valamint javítja a jármű általános stabilitási tulajdonságait is minden üzemmódban .

A találmány célját a legáltalánosabban olyan motorkerékpár szerkezettel érjük el, amelynél az elforgatható lengőváz olyan körívet meghatározó ívelt vezetősínekkel kapcsolódik az alapvázhoz, amelyek középpontja a kerekek középsíkja és a talaj síkja által meghatározott egyenesen vagy az alatt van.

Az ilyen kialakítás azzal az előnnyel jár, hogy mind az első, mind pedig a hátsó kerék változatlan szöghelyzetben marad a talajhoz képest kanyarban is és döntött terepen is. Ezáltal mindegyik keréken nagy tapadófelületű gumikat lehet alkalmazni, ami nem csak egyszerűen magasabb gyorsulási (lassulási) értékek illetve magasabb kanyarsebesség elérését biztosítja, hanem a motorkerékpár - mint amúgy is egyik legkockázatosabb közlekedési üzem - általános közlekedési biztonságát javítja. Az ismert megoldásokhoz képest az is fokozza a menetstabilitást, hogy a lengőváz forgástengelye nem a talaj fölött van, hanem a talaj síkjában - mint a hagyományos kerékpároknál - vagy kismértékben a talaj síkja alatt.

A találmány szerinti motorkerékpárnál a vezetősínek az alapvázhoz vannak rögzítve és a lengőváz a lengővázhoz rögzített görgőkkel kapcsolódik a vezetősínekhez. Az ilyen kialakítás kis számú mozgó alkatrész alkalmazását teszi szükségessé, ami csökkenti a szerkezet meghibásodását és növeli az élettartamát .

A találmány egyik előnyös kiviteli példájánál az alapvázon elöl és hátul két-két vezetősín van kialakítva, ahol a felső vezetősínekhez két görgő, az alsó vezetősínekhez pedig három görgő kapcsolódik. Ezzel lényegében egyenértékű az a megoldás, ahol az alapvázon elöl és hátul egy-egy vezetősín van kialakítva, és a vezetősínekhez felül három görgő, alul pedig két görgő kapcsolódik.

Különösen előnyös a találmány olyan kialakítása, ahol a motorkerékpár tömegét meghatározó egységek egy része a lengővázon van elhelyezve.

Ilyen kialakításnál például a lengővázhoz van rögzítve a motor és a hajtáslánc egy része. Ezen belül az is lehetséges, hogy a lengővázon van rögzítve a motorhoz kapcsolt, a hajtáslánc részét képező hidraulikus szivattyú, és az alapvázon van elhelyezve a hidraulikus szivattyúval összekötött hidromotor, valamint a hidromotor tengelyéről hajtott és a legalább egy hajtott kerék lánckerekével összekapcsolt hajtó lánckerék.

Az ilyen kialakítások azért előnyösek, mert a motorkerékpár döntésével kanyarban vagy ferde terepen a motorkerékpár súlypontja úgy tolódik el, hogy az eredő erő erővonala mindvé gig az alátámasztási felületen megy át és így nem keletkezik olyan járulékos forgatónyomaték, ami a jármű menetstabilitását csökkenthetné.

A menetstabilitás tovább növelhető egy olyan kialakítással, ahol a lengővázon giroszkóp is el van helyezve.

A használati mintát a továbbiakban a mellékelt rajzon példaképpen bemutatott kiviteli alakok alapján ismertetjük részletesebben, ahol az

1. ábra a találmány szerinti motorkerékpár szerkezet felülnézeti és oldalnézeti rajza, a

2. ábra a használati mintánál alkalmazott ívelt vezetősínek egyik kiviteli példájának vázlata, a

3. ábra a használati mintánál alkalmazott ívelt vezetősínek másik kiviteli példájának vázlata, a

4. ábra az alapvázhoz rögzített vezetősínek és a lengővázhoz rögzített görgők kapcsolatát szemléltető vázlat, az

5. ábra a találmány szerinti motorkerékpár szerkezet hátulnézeti rajza kanyarvétel közben, a

6. ábra a találmány szerinti motorkerékpár szerkezet hajtásának egy másik lehetséges változatát bemutató vázlat, és a

7. ábra a találmány szerinti motorkerékpár szerkezet kormányzásának egy lehetséges változatát bemutató vázlat.

A találmány szerinti motorkerékpár szerkezet felépítése egynyomú motorkerékpárra vonatkoztatva az 1. ábrán követhető végig. Az első 3 kormányzott kerék és a hátsó 6 hajtott kerék a rajzon 4 első futóműként és 5 hátsó futóműként ábrázolt kerékfelrüggesztésen keresztül egy fő 1 alapvázhoz kapcsolódik. A kerétrelfüggesztés módja a konkrét megvalósítás függvénye, jelen nasználati mintának nem tárgya, de jellemzően lengőkaros kivitelű lehet. A kerékabroncsok szélesek és így a rajtuk levő gumiabroncsok lapos, szögletes I I profilúak, tehát van egy széles és egyenes talajjal érintkező szakaszuk. A rajzon ugyan csak egy osztatlan első és egy osztott hátsó kerekű kiviteli példa látható, de a találmány természetesen nem korlátozódik ilyen kerékelrendezésre. Szakember számára nyilvánvaló, hogy a találmány kialakítható osztott első kerékkel és osztatlan hátsó kerékkel, két osztatlan kerékkel, két osztott kerékkel vagy akár két független első és hátsó kerékkel is. Az 1 alapvázon van még elhelyezve a 6 kerek (ek)et közvetlenül meghajtó 12 lánckerék és a 12 lánckereket meghajtó 11 hidromotor. Az 1 alapvázon elhelyezett 12 lánckerék és a 6 hajtott keréken rögzített 13 lánckerék a rajzon nem ábrázolt hajtólánccal van öszszekötve. Az 1 alapvázhoz 2 lengőváz kapcsolódik, amely a motorkerékpár tömegét lényegesen meghatározó egységeket hordoz. Ennek megfelelően a 2 lengővázon foglal helyet a hajtáslánc részét képező 16 motor, 10 hidraulikus szivattyú, valamint a vezető- (és utas-) ülés, a 7 kormányzószerv, az üzemanyagtank és minden egyéb kisegítő berendezés. A 2 lengővázon elhelyezett 10 hidraulikus szivattyút és az 1 alapvázon rögzített 11 hidromotort a rajzon nem ábrázolt flexibilis csövek kötik öszsze. A rajzon nem ábrázolt lábtartót tipikusan a lengővázon helyezhetjük el, de lehetséges az alapvázon elhelyezett lábtartó is. A menetstabilitás javítására a 2 lengővázon 14 giroszkóp is elhelyezhető.

Az 1 alapváz és a 2 lengőváz egymáshoz képest elforgatható, mégis merev kapcsolatát a 1 alapvázon rögzített 8 vezetősínek és a lengővázon rögzített csapágyak körül elforduló 9 görgők biztosítják.

A 2. ábrán olyan kiviteli példa látható, ahol az 1 alapvázon elöl és hátul is két-két körívesen meghajlított 8 vezetősín szakasz van rögzítve. Ezek az első felső 8ef vezetősín, az első alsó 8ea vezetősín, a hátsó felső 8hf vezetősín és a hátsó alsó 8ha vezetősín. Az elülső és hátulsó köríves vezetősín-pár azonos kialakítású. A vezetősín ívek mint körívek középpontja egy pontba esik, és ez a közös középpont motorkerékpár középső hossztengelyén átmenő sík és a talaj síkja által képzett metszésvonalon, a rajzon a Tfv tengelyen vagy az alatt van. Ennél a kialakításnál a felső 8ef, 8hf vezetősínekre két 9 görgő, az alsó 8ea, 8ha vezetősínekre pedig három 9 görgő támaszkodik. A 8 vezetősínek vezetőfelülete V alakú, vagy más hasonló kiképzésű, mely a pontosan beleilleszkedő 9 görgőkkel és a 9 görgők megfelelő geometriai elhelyezésével együtt biztosítják azt, hogy a 2 lengőváz a két pár 8 vezetősín által megvezetve az 1 alapvázhoz képest semmilyen más irányban nem tud elmozdulni, csakis és kizárólag olyan módon, mintha a Tfv tengely körül fordulna el. Az ábrán vázolt elrendezés közel 45 fokos döntést tesz lehetővé. Ezen elrendezés szerint az alsó vezetősín a fő teherviselő elem, míg a felső vezetősín biztosítja a lengőrész megfelelő helyzetét (védi az alsó sínről való lebillenéstől). Ez a megoldás a 9 görgők megfelelő csapágyazásával és a gördülő felületek megfelelő megmunkálásával biztosítja a lengőrész szinte ellenállás nélküli szabad mozgását a kívánt pályán. Megfelelő véghatárolók (az ábrán nincs feltüntetve) biztosítják, hogy a 2 lengőváz ne tudjon egy bizonyos meghatározott szögnél jobban elfordulni. Ennek a megoldásnak az az előnye, hogy nagyobb tömegterhelés fellépő hajlító nyomatékokkal szemben is kellő merevséget biztosít a vázszerkezetben. Mivel ennél a meg oldásnál az 1 alapváz és a 2 lengőváz vertikálisan két helyen kapcsolódik egymáshoz, az alapváz függőleges részét nem engedi előre-hátra elfordulni, így megóvja az alapvázat a jármű súlyterhelése okozta hosszanti behajlástól. Ilyen módon az alapváz hossztartói (hosszanti része) gyengébb és könnyebb lehet).

Egy másik lehetséges elrendezést mutat a 3. ábra, ahol az 1 alapvázon elöl és hátul csak egy-egy 8 vezetősín van elhelyezve. Ennél a kialakításnál a 8 vezetősínhez felül három 9 görgő és alul két 9 görgő csatlakozik. A 2 lengőváz elfordulási szögét (például mindkét irányban 45°) itt is ütközők határolják. Az elfordulás szöge, illetve vezetősínek hossza úgy van megválasztva, hogy a vezetősíneken egyidejűleg legalább három 9 görgő támaszkodjon. Ennek a változatnak előnye az egyszerűbb kialakítás. A 4. ábra kinagyítva mutatja oldalnézetből 2. ábrán vázolt megoldást, a 2 lengőváz és 1 alapváz kapcsolatát a 9 görgők és kettős 8 vezetősín segítségével.

Ezen vezetősínes megoldások mellett lehetséges más mechanikus megoldású vezetőkapcsolat, vagy akár hidraulikus munkahengerekkel megvalósított vezetőkapcsolat is.

A találmány szerinti motorkerékpár szerkezet működését a következőkben elsősorban a kanyarodási működés és az erőátvitel (meghajtás) szerint ismertetjük (5.ábra). Kanyarodás közben az 1 alapváz függőleges (pontosabban a talajra merőleges) helyzetben marad, a gumiabroncsok teljes szélességükben a talajon maradnak (nem dőlnek). A 2 lengőváz olyan módon kapcsolódik az 1 alapvázhoz, hogy a 2 lengőváz (és minden rajta elhelyezett egység a vezetővel együtt a kanyar belső íve felé dőlve biztosítja a jármű íven tartását. A 2 lengőváz egy látszólagos Tfv tengely (1. ábra) körül fordul el, amely látszólagos tengely a jármű hosszanti középvonalában a talajon levő tengely (a motorkerékpár hosszanti szimmetria-síkja és a talaj síkjának metszésvonala) , tehát a lengőrész pontosan ugyanúgy dől be, mintha az egy hagyományos motorkerékpár része volna. Ily módon a kanyarban a lengőrész által létrehozott eredő súlyerő az alaprész szimmetriasíkjában hat a talajra. A tényleges megvalósítás során lehetséges olyan megoldás is, hogy a lengőrészből adódó eredő erő nem pontosan az alaprész szimmetriasíkjában hat a talajra, hanem valamelyik oldalra kissé eltolt pontban, de minden esetben még az abroncs felfekvési felületén belül.

A találmány szerinti motorkerékpár szerkezet fentebb részletezett kialakítása a stabilitást kanyarmenetben a következők szerint biztosítja.

A lengőrész stabilitását egyrészt biztosítja a kanyarban bedőlő helyzete. Amennyiben a gyakorlati megvalósítás megkívánja, a lengőrész stabilitása növelhető egy rajta megfelelő síkban elhelyezett forgó tömeggel, például 14 giroszkóppal. A 14 giroszkóp pótolja a hagyományos motorkerékpár menet közben forgó kerekei, mint giroszkópok által létrehozott stabilizáló hatást, sőt, mivel ezen giroszkóp hajtása a motorkerékpár hajtásától független (pl. villanymotorral) az általa létrehozott stabilizáló hatás is sebességfüggetlen és méretezhető (akár álló helyzetben is megtarthatja a lengőrészt függőleges helyzetben) .

Az alaprész stabilitását a következők biztosítják. A kanyarban a lengőrész eredő terhelését képviselő erő Tfv tengelyen hat a talajra, ezáltal az erő a széles és lapos felületű gumiabroncsok segítségével az alaprész oldalra billenését megakadályozza. Az alaprész saját súlya is igyekszik az alap11 részt függőlegesen tartani. Az alaprész súlypontjának megfelelően alacsonyan tartásával még az is elérhető, hogy az alaprész egy adott maximális centripetális gyorsulás esetén önmagában is, tehát az eredő erő stabilizáló hatása nélkül is stabil maradjon, tehát ne billenjen ki a kanyarból. Ennek jelentősége azonban csekély, hiszen az eredő erő lényegesen nagyobb, mint az alaprész saját súlya.

A haladás közben forgó kerekek mint giroszkópok az alaprészt stabilizálják. A minta szerinti motorkerékpár esetén ez a giroszkopikus hatás jóval erősebb is lehet, mint egy hagyományos motorkerékpár kerekei által létrehozott giroszkopikus hatás, hiszen a minta szerinti motorkerékpár kerekei körülbelül azonos átmérőjűek, de jóval szélesebbek, így tömegük és perdületük is nagyobb.

A fentebb részletezettek szerint a minta szerinti motorkerékpár stabilitása kanyarban vagy egyenes haladáskor a konkrét megvalósítástól függően lényegesen jobb lehet, mint egy hagyományos motorkerékpáré.

A minta szerinti motorkerékpár meghajtó rendszerének a következő feltételeket kell kielégíteni.

- Biztosítani kell a minta szerinti motorkerékpár mozgatását (gyorsítás, nagy sebességű hajtás, kinematikus és nyomatékváltoztatás, stb.)

- Meg kell valósítani a hajtás átvitelét a lengőrész és az alaprész között.

- Ne befolyásolja a minta szerinti motorkerékpár fentebb részletezett stabilitási tulajdonságait (ne fejtsen ki hosszanti tengelymenti - billentő - nyomatékot se a lengőrészre, se az alaprészre, stb.)

A fenti feltételeknek megfelelő hajtási rendszer többféleképpen megvalósítható. Az alábbiakban egy hidrosztatikus megoldás vázlatos ismertetését adom meg, de lehetséges egyéb, mechanikus vagy elektromos konstrukció is.

A 16 motor hajtótengelyére kötünk egy (vagy több kisebb) 10 hidraulikus szivattyút (fix áttétel, egyéb kapcsoló- vagy kiegyenlítőmű lehetséges, de a legegyszerűbben a szivattyú közvetlenül a motor főtengelyére köthető) . A 10 hidraulikus szivattyú által előállított nyomást hajlékony hidraulikus vezetékeken (az ábrán nincs feltüntetve) juttatjuk el az 1 alapvázhoz. Az 1 alapvázon van elhelyezve egy (vagy akár több, az ábrán kettő db) 11 hidromotor, amely a nagynyomású hidraulikus áramot forgó mozgássá alakítja át, amivel a 6 hajtott kerék legegyszerűbben lánccal megvalósított áttétellel hajtható meg. Az 1. ábrán feltüntetett 6 hajtott kerék osztott kivitelt illusztrál, két fél részből áll közös tengelyen elhelyezve, és a 13 lánckerék az osztott kerékrészek között található.

A ma kereskedelmi forgalomban kapható hidraulikus szivatytyúkkal és hidromotorokkal ezen feladat méretezhető és gyakorlatilag is kivitelezhető. Megfelelő tervezéssel megoldható akár extrém nagy teljesítmény átvitele, kis tömegű és kis helyigényű hidraulikus elemek alkalmazása, több szivattyú vagy több hidromotor alkalmazása, változtatható áramú szivattyú vagy motor alkalmazása, automatikus vagy vezető által szabályozott nyomaték- és fordulatszámáttétel megvalósítása, többfokozatú vagy rokozatnélküli (folyamatos) automata nyomatékváltás megvalósítása, és a hátrameneti fokozat egyszerű megvalósítása (a motorkerékpár stabilitása lehetővé teszi a hátramenetet).

A hajtómotor, a szivattyú, a hidromotor elhelyezése is ***** · *

- 13 - ·^;· ··' •• Ή’ -. ' megvalósítás függő, pl. a hidromotor elhelyezhető akár a hajtott kerékabroncs belső térfogatában is, ilyen módon akár összkerékhajtás is megvalósítható. Az egyéb hidraulikus berendezések (hűtő, vezérlés stb.) megoldás függvényében a lengőrészen illetve az alaprészen vannak elhelyezve (az ábrán nincsenek feltüntetve).

A 2 lengőváz és az 1 alapváz között a korábban megadott feltételeknek megfelelő, tisztán mechanikus hajtáslánc egy lehetséges kiviteli példája a 6. ábra szerint van kialakítva. A motorhoz kapcsolódik egy hagyományos mechanikus 20 nyomatékváltó, és ehhez kapcsolódik egy speciális 19 hajtómű, amely alkalmas belső kialakítása folytán a mechanikus 20 nyomatékváltó kihajtótengelyéről a hajtást két, megközelítően párhuzamos hossztengelyű, egymással ellentétesen forgó 18 kardántengelyre közvetíti. A két 18 kardántengely másik vége egy az 1 alapvázon elhelyezett 17 hajtóműhöz kapcsolódik. Ez a hajtómű a két 18 kardántengelyről levett nyomatékot 21, 12 lánckerekeken és végtelenített láncon (az ábrán nincs feltüntetve) keresztül továbbítja a 6 hajtott kerékre. Ezen 1 alapvázon elhelyezett 17 hajtómű egy kiegyenlítőművel is rendelkezik, amely lehet a gépkocsik hajtásánál megszokott differenciálmű, vagy más alkalmas megoldás, melynek segítségével képes a kanyarmenetben a 18 két kardántengelyen ellentétes forgásirányban keletkező, a lengőrész dőlésszögével azonos mértékű szöghibát kiegyenlíteni. Ezen kiegyenlítőmű beépíthető a lengőrészen elhelyezett 19 hajtóműbe is.

A következőkben a fenti megoldás működését ismertetjük részletesebben, elsősorban kanyarmenet esetében. A motor hajtó nyomatékát a fenti elrendezés képes továbbítani a 6 hajtott ke rékre. Mivel a 2 lengőváz és az 1 alapváz között a hajtó nyomatéket ellentétesen forgó 18 kardántengelyeken fele-fele arányban megosztva visszük át, a hajtásból eredően sem az 1 alapvázon, sem a 2 lengővázon reakciónyomaték nem keletkezik. A 18 kardántengelyek megfelelő alkalmas kialakításuknál fogva hosszváltozásra képesek, így a 2 lengőváz kanyarban történő bedöntésekor a lengővázon levő 19 hajtómű és az 1 alapvázon levő 17 hajtómű közötti távolságváltozást a 18 kardántengelyek saját hosszváltozásukkal követik. A 2 lengőváz bedöntése miatt az egyik 18 kardántengely a saját forgásirányához képest pozitív, a másik 18 kardántengely a saját forgásirányához képest negatív irányban a 2 lengőváz bedöntésével azonos mértékű szöghibát szenved. Ezen szöghibát az 1 alapvázon elhelyezett 17 hajtómű képes kiegyenlíteni a beépített kiegyenlítőmű segítségével. Ezáltal ezen hajtáselrendezés minden korábban részletezett követelménynek megfelel.

A 2 lengővázon hagyományos elrendezés szerint tengely mentén csapágyazott 7 kormányzószerv van elhelyezve. A vezető által elfordított kormányszarv huzalos vagy hidraulikus átvitellel (az ábrán nincs feltüntetve) fordítja el a 3 kormányzott kereket. A 3 kormányzott kerék felfüggesztése lehet például az autóknál megszokott függőcsapszeges megoldású, a megfelelő előfutás beállításával a motorkerékpár hibátlan egyenesfutása megoldható. A 15 függőcsapszeg függőleges tengelye a 3 kormányzott kerék hosszanti szimmetriasíkjában van. Kanyarodás közben a vezetőnek kell beállítania a megfelelő kerékelfordulási szöget. A hagyományos motorkerékpárok futóművének kedvező tulajdonsága (a keré.<e_őfutásból és a kerék perdületéből eredően) , hogy a motorkerékpár akár kormányzás nélkül, csupán a motorkerékpár dön • · * * · · ·· ··· * · ·· ······ a

- 15 tésével is irányítható, a megfelelő kerékelfordulás önmagától beáll. Ez az elengedett kezes motorozás persze nem elegendő a biztonságos irányításhoz, de a vezetőt segíti a helyes iránytartás megvalósításában. Amennyiben a gyakorlati megvalósítás ezt megkívánja, ez a hatás a motorkerékpár esetében is elérhető megfelelően konstruált passzív vagy aktív kormány-vezérlő illetve rásegítő rendszer segítségével.

Ezen aktív kormány vezérlő és rásegítő rendszer egy lehetséges megvalósítása a 7. ábrán látható. A 15 függőcsapszeg tartja a 3 kormányzott kereket, és a 15 függőcsapszeghez vannak rögzítve a kormányzást lehetővé tevő 23, 24 irányítókarok. A 23, 24 irányítókarokhoz kapcsolódik egy pár 25 acélhuzal, vagy más flexibilis erőátviteli kapcsolat pl. hidraulikus rendszer, amely a 3 kormányzott kerék 23, 24 irányítókarjait összeköti a lengővázon elhelyezett 27, 28 irányítókarokkal, amelyek az elektromos 30 szervomotor által hajtott mechanikus 29 áttétel (hajtómű) kihajtótengelyén vannak elhelyezve. A kapcsolat úgy van kialakítva, hogy a 27, 28 irányítókarok elfordulásakor a 23, 24 irányítókarok azonos irányú elfordulása jöjjön létre. Ennek érdekében a 25 acélhuzallal az azonos oldalon lévő 23, 28 illetve 24, 27 irányítókarok vannak egymással összekötve. A lengővázon elhelyezett 27, 28 irányítókarok enyhén 36 rugalmas összeköttetésben vannak a vezető által kezelt 37 kormányszarvval. Az elektromos 30 szervomotort egy 33 vezérlő elektronika vezérli. A vezérlő 33 elektronika 31 dőlés jeladóval, 32 sebesség-jeladóval, 34 irányítókar-pozíció jeladóval, valamint a 37 kormányszarv és a 27, 28 irányítókarok közötti szögeltérést érzékelő 35 különbségi jeladóval van összekötve. Az egymáshoz tartozó 23, 24 illetve 27, 28 irányítókarok célszerűen egy da • ·· · · f ·· • · · · · · ·

- 16 rabból vannak kialakítva, minélfogva egymáshoz viszonyított szöghelyzetük működés közben nem változik.

Ezen aktív kormány vezérlő és rásegítő rendszer működése a következő. Menet közben a 31 dőlés jeladó a lengőváz függőlegestől való eltérésével arányos jelet, a 32 sebesség jeladó a jármű pillanatnyi sebességével arányos jelet, a 34 irányítókarpozíció jeladó a 27, 28 irányítókarok és egyben a 3 kormányzott kerék pillanatnyi, középhelyzethez viszonyított elfordulási szögével arányos jelet, a 35 különbségi jeladó pedig a 37 kormányszarv és a 27, 28 irányítókarok közötti kismértékű elfordulási szöggel arányos jelet szolgáltat. A 32 sebesség jeladóból és 31 dőlés jeladóból érkező jelek alapján a vezérlő 33 elektronika kiszámítja az adott sebességhez és dőléshez tartozó kanyarodási körívet, illetve az ehhez a körívhez egyértelműen hozzárendelhető 3 kormányzott kerék elfordulási szöget. Ezt a kiszámított értéket a vezérlő 33 elektronika összehasonlítja a 34 irányítókar-pozíció jeladó által szolgáltatott értékkel. Amennyiben a 3 kormányzott kerék elfordulási szöge nem egyezik meg a kiszámított értékkel, úgy a vezérlő 33 elektronika a 30 szervomotort a különbség csökkentése irányában fordítja el mindaddig, míg a 3 kormányzott kerék elfordulási szöge meg nem egyezik a kiszámított elfordulási szöggel. Ezen működés következtében haladás közben a jármű a lengőváz vezető általi bedöntésével, és az ennek hatására fentiek szerint automatikusan bekövetkező 3 kormányzott kerék elfordulással irányítható. A fenti aktív kormányzás további következménye, hogy a lengőrész másodlagos hatásoktól eltekintve, mint pl. oldalszél - mindig egyensúlyi helyzetben van, tehát nem tud oldalra kibillenni az egyensúlyból. Amennyiben a vezető bármilyen oknál fogva az au tomatikusan beállítottól eltérő 3 kormányzott kerék elfordulást kíván beállítani, úgy a 37 kormányszarvra kifejtett forgatóerővel az enyhén 36 rugalmas kapcsolat miatt egy kis mértékű szögeltérést hoz létre a 37 kormányszarv és a 27, 28 irányítókarok között, amit a megfelelő 35 jeladó érzékel és a jelet továbbítja a vezérlő 33 elektronika felé, amely a 30 szervomotort és így a 3 kormányzott kereket a kívánt irányba elfordítja. A fenti aktív rendszer meghibásodása esetén a kormányzás a 37 kormányszarv és a 3 kormányzott kerék közötti közvetlen mechanikus vagy hidraulikus kapcsolat jóvoltából továbbra is fenntartható.

További, a gyakorlati felhasználást segítő megoldás lehet egy, az 1 alapváz és a 2 lengőváz között kialakított fékberendezés, amely lehet pl. a 9 görgők a vezetősíneken (8ef, 8ea, 8hf, 8ha) való legördülését fékező fékszerkezet. Ez a fékszerkezet lehet a vezető által vagy automatikusan működésbe hozható, biztosítva a lengőrész álló helyzetben való megtartását parkolás, vagy forgalmi okokból bekövetkező átmeneti megállás esetén.

A közúti felhasználás mellett a következőkben tárgyalt konstrukció alkalmas lehet speciális felhasználású ( pl. verseny-) motorkerékpárok építésére is. Az alább ismertetett találmány nem csak egy nyomon haladó motorkerékpároknál, hanem három-, négy- vagy akár több kerekű, két- vagy több nyomon haladó járművek esetén is felhasználható de jelen leírásban motorkerékpáron ismertettem a működést.

Claims (15)

1. Szabadalmi igénypontok

   1. Motorkerékpár szerkezet, amelynek legalább egy, széles szögletes profillal ellátott első és hátsó kereke, a kerekekhez kapcsolt vázszerkezete és a hajtott kerékkel összekötött hajtása van, ahol a vázszerkezet kétrészes osztott vázszerkezet, amelynek egyik része a kerekekhez és a talajhoz képest lényegében változatlan helyzetű alapváz és másik része az alapvázhoz képest (a motorkerékpár hossztengelyével párhuzamos tengely körül) balra és jobbra végállások között elforgatható lengőváz, azzal jellemezve, hogy az elforgatható lengőváz (2) olyan körívet meghatározó ívelt vezetősínekkel (8ef, 8ea, 8hf, 8ha) kapcsolódik az alapvázhoz (1), amelyek középpontja a kerekek középsíkja és a talaj síkja által meghatározott egyenesen vagy az alatt van.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti motorkerékpár, azzal jellemezve, hogy a vezetősínek (8ef, 8ea, 8hf, 8ha) az alapvázhoz (1) vagy lengővázhoz (2) vannak rögzítve és a lengőváz (2) vagy alapváz (1) a lengővázhoz (2) vagy alapvázhoz (1) rögzített görgőkkel (9) kapcsolódik a vezetősínekhez (8ef, 8ea, 8hf, 8ha).
3. 3. A 2. igénypont szerinti motorkerékpár, azzal jellemezve, hogy az alapvázon (1) elől és hátul két-két vezetősín (8ef, 8ea, 8hf, 8ha) van kialakítva, ahol a felső vezetősínekhez (8ef, 8hf) két görgő (9), az alsó vezetősínekhez (8ea, 8ha) pedig három, görgő (9) kapcsolódik.
4. 4. A 2. igénypont szerinti motorkerékpár, azzal jellemezve, hogy az alapvázon (1) elől és hátul egy-egy vezetősín (8) van kialakítva, ahol a vezetősínekhez (8) felül három görgő (9), alul pedig két görgő (9) kapcsolódik.
5. 5. Az 1 - 4. igénypontok bármelyike szerinti motorkerékpár, azzal jellemezve, hogy a motorkerékpár tömegét meghatározó egységek egy része a lengővázon (2) van elhelyezve.
6. 6. A 5. igénypont szerinti motorkerékpár, azzal jellemezve, hogy a lengővázhoz (2) van rögzítve a motor (16) és a hajtáslánc egy része.
7. 7. A 6. igénypont szerinti motorkerékpár, azzal jellemezve, hogy a lengővázon (2) van rögzítve a motorhoz (16) kapcsolt, a hajtáslánc részét képező hidraulikus szivattyú (10), és az alapvázon (1) van elhelyezve a hidraulikus szivattyúval összekötött hidromotor (11) , valamint a hidromotor (11) tengelyéről hajtott és a legalább egy hajtott kerék (6) lánckerekével (13) összekapcsolt hajtó lánckerék (12).
8. 8. Az 5 - 7. igénypontok bármelyike szerinti motorkerékpár, azzal jellemezve, hogy a lengővázon (2) a jármű menetstabilitását fokozó giroszkóp (14) is el van helyezve.
9. 9. A 6. igénypont szerinti motorkerékpár, azzal jellemezve, hogy a lengővázon (2) van rögzítve egy a motorhoz (16) kapcsolt, a hajtáslánc részét képező elektromos generátor, és az alapvázon (1) van elhelyezve az elektromos generátorral összekötött elektromos motor, valamint az elektromos motor tengelyé ről hajtott és a legalább egy hajtott kerék (6) lánckerekével (13) összekapcsolt hajtó lánckerék (12).
10. 10. A 6. igénypont szerinti motorkerékpár, azzal jellemezve, hogy a lengővázon (2) van rögzítve egy elektromos energiatároló rendszer (akkumulátor), és az alapvázon (1) van elhelyezve az elektromos energiatároló rendszerrel összekötött elektromos motor, valamint az elektromos motor tengelyéről hajtott és a legalább egy hajtott kerék (6) lánckerekével (13) összekapcsolt hajtó lánckerék (12).
11. 11. A 6. igénypont szerinti motorkerékpár, azzal jellemezve, hogy a lengővázon (2) van rögzítve a motorhoz (16) nyomatékváltón (20) keresztül kapcsolt, a hajtáslánc részét képező hajtómű (19), amely egy vagy több hosszváltozásra képes kardántengelyen (18) keresztül kapcsolódik az alapvázon (1) elhelyezett hajtóművel (17), és azon keresztül a hajtómű (17) tengelyéről hajtott és a legalább egy hajtott kerék (6) lánckerekével (13) összekapcsolt hajtó lánckerekekkel(21,12) .
12. 12. A 11. igénypont szerinti motorkerékpár, azzal jellemezve, hogy a lengővázon rögzített hajtómű (19) kettő párhuzamosan elhelyezett, ellentétesen forgó, hosszváltozásra képes kardántengelyen (18) keresztül kapcsolódik az alapvázon (1) elhelyezett hajtóművel (17), ahol a két hajtómű (17,19) közül legalább az egyi.< rendelkezik egy belső, a kardántengelyek (18) kanyarodás közbeni szöghibáját kiegyenlíteni képes kiegyenlítőművel.
13. 13. Az 1-12. igénypontok bármelyike szerinti motorkerékpár, azzal jellemezve, hogy a kormányzott kerekéhez (3) kormányzószerv (7) kapcsolódik, amely a kormányzott kereket (3) elfordító, az alapvázon (1) elhelyezett irányítókarokat (23, 24), a kormányszarv elfordításával elforgatható lengővázon (2) elhelyezett irányítókarokat (27, 28), valamint a megfelelő irányítókarokat (23, 24, 27, 28) egymással összekötő flexibilis erőátviteli elemei, előnyösen acélhuzalai vannak.
14. 14. A 13. igénypont szerinti motorkerékpár, azzal jellemezve, hogy a lengővázon elhelyezett irányítókarokhoz (27, 28) enyhén rugalmas összeköttetésen (36) keresztül a vezető által kezelt kormányszarv (37), valamint elektromos szervomotor (30) által hajtott mechanikus áttétel (29) csatlakozik, ahol a szervomotorhoz (30) vezérlő elektronika (33) kimenete csatlakozik, amelynek bemenetel dőlés jeladóval (31), sebesség-jeladóval (32), irányítókar-pozíció jeladóval (34), a kormányszarv (37) és az irányítókarok (27,28) szöghelyzete közötti különbséget érzékelő különbségi jeladóval (35) és esetleges további paramétereket érzékelő jeladókkal van összekötve.
15. 15. Az 1-14. igénypontok bármelyike szerinti motorkerékpár, azzal jellemezve, hogy az egymáshoz képest elforgatható lengőváz (2) és alapváz (1) között egy, a két vázrész egymáshoz viszonyított elfordulását fékező vagy blokkoló fékberendezés van elhelyezve.

    A meghatalmazott: