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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Federung bzw. Hydraulikstossdämpfung der Vordergabei eines Fahrrades, mit einem Lenkkopfrohr, in dem mit einer unteren, auf das Lenkkopfrohr aufgeschraubten Überwurfmutter ein Höheneinstellteil drehbar gelagert ist, in dem ein Vordergabelschaftrohr und eine vorgespannte Stahlfeder aufgenommen sind, und der mit einem Verbindungsteil in verschiedenen axialen Stellungen verbindbar ist.
Zur Federung bzw. Dämpfung von Schlägen, die aufgrund von Strassenunebenheiten auf die Vordergabel eines Fahrrades einwirken, ist bereits eine Vielzahl von Feder- bzw. Dämpfvorrichtungen für die Vordergabei von Fahrrädern bekannt. Um den Lenker in verschiedenen Höhen einstellen und somit an die Grösse des Fahrradbetreibers anpassen zu können, stellt sich das Problem der Fixierung eines Verbindungsteils relativ zum Lenkkopfrohr.
Aus der GB 2 286 566 A ist eine Federung der Vordergabel eines Fahrrades bekannt, bei weicher zur Fixierung eines Verbindungsteils (hier Griffstange genannt) am Lenkkopfrohr ein keilförmiger Fixierteil im Verbindungsteil aufgenommen ist, der diesen nach aussen drückt und mit dem umgebenden Vordergabeischaftrohr verspreizt. Hierbei kommt es jedoch häufig zu einem ungewollten Festsitzen des keilförmigen Fixierteils im Verbindungsteil, wodurch die Verbindung nur schwer lösbar ist und somit eine Höhenverstellung des Lenkers kaum mehr vorgenommen werden kann - der Benützer belässt es dann bei einer ungeeigneten Höheneinstellung, was aber aus Gründen der Fahrsicherheit und auch Gesundheit nachteilig ist.
Ziel der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs angeführten Art zu schaffen, bei weicher auf einfache Weise die Position des Verbindungsteils gegenüber dem Lenkkopfrohr fixiert und diese Fixierung auch zuverlässig wieder gelöst werden kann.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung der eingangs angegebenen Art Ist dadurch gekennzeichnet, dass zur lösbaren Verbindung des Verbindungsteils mit dem Höheneinstellteil ein Ringkeil vorgesehen ist, an dem eine obere Überwurfmutter zum Einpressen des Ringkeils zwischen dem Verbindungsteil und dem Höheneinstellteil anliegt. Mit Hilfe des Ringkeiles, der von der oberen Überwurfmutter zwischen dem Verbindungsteil und dem Höheneinstellteil eingepresst wird, erfolgt eine reibschlüssige Verbindung zwischen diesen beiden Teilen, wodurch der Lenker, der an dem Verbindungsteil angebracht ist, in unterschiedlichen Höhenstellungen vorgesehen werden kann.
Der Ringkeil kann auf einfache Weise aus seiner verspreizten Stellung gezogen werden, indem nach dem Lösen der Schraubverbindung zwischen der Überwurfmutter und dem Höheneinstellteil der Verbindungsteil nach oben bewegt wird, wodurch der Ringkeil bei einer geringen Mitnahme durch den Verbindungsteil aus seiner verspreizten Stellung bewegt wird. Sollte er sich auf diese Weise noch nicht aus der verkeilten Stellung lösen lassen, ist ein Lösen der verkeilten bzw. verspreizten Verbindung zwischen dem Höheneinstellteil und dem Verbindungsteil möglich, indem die Überwurfmutter vom Höheneinstellteil geschraubt wird und auf dem Verbindungsteil nach oben geschoben wird, wodurch ein freier Zugang zu dem Ringkeil gegeben ist.
Für eine konstruktiv einfache drehfeste Verbindung zwischen dem Vordergabelschaftrohr und dem Höheneinstellteil ist es von Vorteil, wenn das Vordergabelschaftrohr und der Verbindungsteil mit im Querschnitt mehreckigen bzw. unrunden Profilen ineinander drehfest angeordnet, jedoch zueinander axial verschiebbar sind, wodurch der den Lenker tragende Verbindungsteil unter Beibehaltung seiner Winkelausrichtung in seiner Höhe verstellt werden kann.
Bei einer Ausbildung der Vorrichtung, bei weicher das Vordergabelschaftrohr in den Höheneinstellteil hineinragt und eine Führung für die Stahlfeder bildet, ist die Stahlfeder zwischen dem Vordergabelschaftrohr und dem Höheneinstellteil in ihrer Lage gesichert.
Für eine konstruktiv einfache Realisierung einer drehfesten Verbindung zwischen dem Verbindungsteil und dem Höheneinstellteil ist es vorteilhaft, wenn der Verbindungsteil und der Höheneinstellteil über im Querschnitt mehreckige bzw. unrunde Profile meinander drehfest, jedoch zueinander axial verschiebbar angeordnet sind.
Für eine zuverlässige Drehbarkeit des Lenkkopfrohres gegenüber dem Vordergabelschaftrohr, dem Verbindungsteil und dem Höheneinstellteil, die drehfest miteinander verbunden sind, ist es günstig, wenn der Höheneinstellteil eine ringförmige Verbreiterung aufweist, an deren beiden Stirnseiten Lagerringe zur Drehlagerung des Höheneinstellteils gegenüber der unteren Überwurfmutter bzw. dem Lenkkopfrohr vorgesehen sind.
Wenn zur Bildung einer Ölkammer eine Abdichtung im Bereich einer Verjüngung des Vordergabelschaftrohres vorgesehen Ist, und Oi-Zu-und-Abtauföffnungen im Vordergabelschaftrohr
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vorgesehen sind, die entsprechend der Höhe der Stahlfeder im voll belasteten Zustand im Abstand von deren Abstützpunkt positioniert sind, ergibt sich durch die Öl-Zu- und -Ablauföffnungen im Vordergabelschaftrohr eine Drosselwirkung, welche eine Hydraulikstossdämpfung bewirkt. Durch das Vorsehen der Öffnungen im Abstand vom Abstützpunkt der Stahlfeder im voll belasteten Zustand ist gewährleistet, dass die Öffnungen auch im voll belasteten Zustand nicht durch eine als Abstützpunkt der Stahlfeder vorgesehene innere Abstufung im Vordergabeischaftrohr verschlossen werden.
Um die Entstehung eines Vakuums bzw. eines Überdruckes in dem von dem Vordergabelschaftrohr und dem Höheneinstellteil eingeschlossenen Raum zu verhindern, ist es günstig, wenn in der unteren Überwurfmutter und im Vordergabelschaftrohr Luft-Zufuhr- bzw. -Ablass-Öffnungen vorgesehen sind. Das Entstehen eines Vakuums bzw. eines Überdruckes in diesem Bereich würde zu einer Behinderung bei der Federung bzw. Dämpfung bzw. zu einer unerwünschten Belastung der Stahlfeder, ohne dass ein Stosstmpuis auf die Vordergabel wirkt, führen.
Wenn im hohl ausgebildeten Verbindungsteil eine den Verbindungsteil-Querschnitt verschlie- ssende Öldichtung aufgenommen ist, die mit dem Ölstand bei Belastung des Vordergabeischaftrohres mitbewegbar ist und ein Austreten von Hydrauliköl in jeder Stellung des Vordergabeischaftroh- res verhindert, wird von dem Höheneinstellteil, dem Vordergabelschaftrohr und dem Verbindungsteil mit Hilfe der Dichtung eine dichte Ölkammer eingeschlossen, welche mit Hilfe der Drosselöffnungen eine Dämpfung der auf die Vordergabel wirkenden Schläge bewirkt.
Da in dem den Lenker tragenden Verbindungsteil oberhalb der Öldichtung bis auf eine Öffnung ein luftdichter Raum vorgesehen ist, ist es vorteilhaft, wenn ein verstellbares Ventil zum Verschlie- ssen der Öffnung im Verbindungsteil vorgesehen ist. Durch das verstellbare Ventil kann die Öffnung im Verbindungsteil teilweise geschlossen werden, wodurch sich eine Drosselstelle für die im Verbindungsteil eingeschlossene Luft ergibt und somit ein Gegendruck auf die Öldichtung wirkt, wenn diese sich bei Belastung der Vordergabel nach oben bewegt. Somit kann die "Härte" der Vorrichtung an persönliche Wünsche und an das Eigengewicht des Fahrradbenützers angepasst werden.
Um zu verhindern, dass die Öldichtung mit dem Ventil in Berührung kommt, wodurch möglicherweise Oi austreten könnte, ist es vorteilhaft, wenn die sich mit dem Oistand mitbewegende Öldichtung in einer belasteten Extremstellung der Vordergabel unterhalb des Ventils vorliegt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels, auf das sie jedoch nicht beschränkt sein soll, noch weiter erläutert. Im Einzelnen zeigen : Fig. 1 einen Längsschnitt einer Vorrichtung zur Federung bzw. Hydraulikstossdämpfung der Vordergabel eines Fahrrades Im unbelasteten Zustand ; Fig. 2 die Vorrichtung gemäss Fig. 1 im belasteten Zustand ;
Fig 3a in einer Einzelansicht einen Längsschnitt des Vordergabelschaftrohres gemäss Fig. 1 ; Fig. 3b in einer Einzelansicht einen Längsschnitt des Höheneinstellteils gemäss Fig. 1 ; Fig. 3c in einer Einzelansicht einen Längsschnitt des unteren Abschnitts des Verbindungsteils gemäss Fig. 1 ; Fig. 3d in einer Einzelansicht einen Längsschnitt des Lenkkopfrohrs gemäss Fig. 1 ; und Fig. 4 eine Draufsicht einer unteren Oberkopfmutter mit eingelegtem Lagerring.
In den Figuren 1 und 2 ist eine Vorrichtung 1 zur Federung bzw. Hydraulikstossdämpfung der Vordergabel eines Fahrrades ersichtlich, bei welcher zwischen einem Vordergabelschaftrohr 2 und einem Lenkkopfrohr 3 ein Höheneinstellteil 4 und ein Verbindungsteil 5 vorgesehen sind.
Das Vordergabelschaftrohr 2 besteht aus einem mehreckigen bzw. unrunden Profilrohr, weiches von dem Verbindungsteil 5 in einem oberen Teilbereich umgeben ist. Um eine axial verschiebbare, jedoch drehfeste Verbindung zwischen den beiden Teilen zu erlangen, weist der Verbindungsteil 5 an seiner Innenseite ein Profil auf, weiches dem unrunden bzw. mehreckigen äusseren Profil des Vordergabelschaftrohres 2 entspricht.
Der Verbindungsteil 5 wiederum Ist von dem Höheneinstellteil 4 umgeben, d. h. genauer gesagt von einem oberen Teilbereich 4'des Höheneinstellteils, der zu dem unteren Teilbereich 4" des Vordergabelschaftrohres mittels einer inneren Abstufung 6 und einer äusseren Abstufung 7 abgesetzt ist. Der Höheneinstellteilbereich 4', der den Verbindungsteil 5 umschliesst, weist innen ebenfalls eine unrunde bzw. eckige Profilform auf, welche jener des Aussenprofils des Verbindungsteils 5 entspricht, wodurch wiederum eine drehfeste, jedoch axial verschiebbare Verbindung erreicht wird. Den Höheneinstellteil 5 umschliesst das gegenüber diesem mit Hilfe von Lagerringen 8 drehbar gelagerte Lenkkopfrohr 5.
Der Höheneinstellteil 4 ist in seiner Lage zum Lenkkopfrohr 3 mit Hilfe einer unteren Über-
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wurfmutter 9 und einer oberen Überwurfmutter 10 gesichert, wobei die untere Überwurfmutter 9 mit dem Lenkkopfrohr 3 verschraubt ist ; die obere Überwurfmutter 10 ist hingegen mit dem Höheneinstellteil 4 verschraubt.
In der oberen Überwurfmutter 10 ist ein Ringkeil 11 aufgenommen, der beim Aufschrauben der oberen Überwurfmutter 10 auf den Höheneinstellteil 4 zwischen dem Höheneinstellteil 4 und dem Verbindungsteil 5 gepresst wird. Hierdurch kommt es zu einer reibschlüssigen Verbindung zwl- schen dem Verbindungsteil 5, auf welchem ein Lenker (nicht gezeigt) vorgesehen ist, und dem Höheneinstellteil 4.
Beim Lösen der Schraubverbindung zwischen dem Höheneinstellteil 4 und der Überwurfmutter 10 kann der Ringkeil 11 durch Hochziehen des Verbindungsteils 5 auf einfache Weise aus seiner klemmenden Stellung bewegt werden. Ist die Verbindung gelöst, kann der Verbindungsteil 5 in der von dem Höheneinstellteil 4 und dem Vordergabelschaftrohr 2 gebildeten Führung in axialer Richtung verschoben und in der gewünschten Höheneinstellung durch Verschrauben der oberen Überwurfmutter 10 mit dem Höheneinstetitei) 4 fixiert werden.
Zwischen der inneren Abstufung 6 des Höheneinstellteils 4 und einer auf dem Vordergabelschaftrohr 2 aufgeschraubten Mutter 12 ist eine Stahlfeder 13 zur Federung von auf die Vordergabel wirkenden Kraftimpulsen eingespannt.
Eine Ölkammer 14 im Inneren des Vordergabelschaftrohres 2 bzw. des Verbindungsteils 5 ist nach oben hin mittels einer Dichtung 15 und unten hin mittels einer Trennwand 16'auf Höhe einer Verjüngung 16 des Vordergabeischaftrohrs 2 begrenzt.
Zusätzlich weist das Vordergabelschaftrohr 2 01-Zu-und-Ablauföffnungen 17 auf, wodurch eine Kammer 18 zwischen dem Höheneinstellteil 4 und dem Vordergabelschaftrohr 2, in der die Stahlfeder 13 aufgenommen ist, ebenfalls mit O ! gefüitt ist.
Bei einer Belastung des Vordergabelschaftrohrs 2 von Seiten des Rades (nicht gezeigt) wird das Vordergabeischaftrohr 2 gegen die Kraft der Feder 13 nach oben gedrückt, wodurch sich die die Stahlfeder 13 aufnehmende Kammer 18 verkleinert und Oi über die als Drosselstellen fungierenden Öffnungen 17 in das Innere des Vordergabelschaftrohrs 2 übertritt.
Hierdurch wird die Dichtung 15, weiche gegenüber dem Verbindungsteil 5 verschiebbar gelagert ist, nach oben gedrückt (vgl. die belastete Stellung in Fig. 2)
Wie weiters aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist im Verbindungsteil 5 ein Ventil 19 vorgesehen, über welches eine Öffnung 20 im Verbindungsteil 5 verschlossen werden kann. Die oberhalb der Dichtung 15 im Verbindungsteil 5 vorgesehene Kammer 21 ist bis auf die Öffnung 20 luftdicht ausgeführt, wodurch mittels Verstellung des Ventils 19 eine Drosselstelle zum Austritt der Luft aus der Kammer 21 eingestellt werden kann. Somit kann der Druck, gegen den die Dichtung 15 nach oben bewegt wird, eingestellt werden, wodurch die "Härte" der Vorrichtung zur Federung bzw. Hydraulikstossdämpfung der Vordergabel einstellbar ist.
Sollte aufgrund einer Undichtheit bzw. beim Umkippen des Fahrrades Luft in die Ölkammer 14 eingedrungen sein, kann diese durch Herabdrücken der Öldichtung 15 bei geöffnetem Ventil 22 mit Hilfe eines Spezialwerkzeuges (nicht gezeigt) entfernt werden.
Um zu verhindern, dass die Vorrichtung in der in Fig. 2 gezeigten belasteten Stellung aufgrund eines Vakuums in einer in dieser Stellung von dem Vordergabelschaftrohr 2 und dem Höheneinstellteil 4 gebildeten Kammer 23 blockiert wird, weist das Vordergabelschaftrohr 2 unterhalb der Verjüngung 16 Öffnungen 24 auf. Ebenso sind Luft-Ein- bzw. -Auslassöffnungen 25 In der unteren Überwurfmutter 9 vorgesehen
Wie aus Fig 2 ersichtlich sind die Drosselöffnungen 17 im Vordergabelschaftrohr 2 so positioniert, dass auch in der belasteten Extremstellung die Öffnungen 17 unterhalb der inneren Abstufung 6 des Höheneinstellteils 4 zu liegen kommen, um den Ölaustausch zwischen den Kammern 14 und 18 zu gewährleisten.
Ebenso ist bei Einstellen des Ölstandes zu beachten, dass im belasteten Zustand die Oldich- tung 15 unterhalb des Ventils 19 verbleibt, um eine Beschädigung der Dichtung 15 durch das Ventil 19 zu vermeiden.
In Fig. 3a ist in eine Einzelansicht das Vordergabelschaftrohr 2 mit der Mutter 12 ersichtlich, welche mit dem Vordergabelschaftrohr 2 verschraubt ist und auf der von der Verjüngung 16 gebildeten Stufe aufsitzt Hierbei ist eine dichte Verbindung zwischen dem Vordergabeischaftrohr 2 und der Mutter 12 erforderlich, da die Mutter 12 den unteren Abstützpunkt für die Stahlfeder 13 und
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einen Abschluss der Ölkammer 18 bildet. Ebenso sind die Öl-Zu- und -Ablauföffnungen 17 und die Luftein- und -auslassöffnungen 24 ersichtlich.
In Fig. 3b ist in einer Einzelansicht der Höheneinstellteil 4 dargestellt, wobei insbesondere der von der inneren Stufe 6 und der äusseren Stufe 7 gebildete Vorsprung ersichtlich ist. Im oberen Endbereich weist der Höheneinstellteil 4 ein Aussengewinde 26 auf, das zur Verbindung mit der oberen Überwurfmutter 10 vorgesehen ist. Im unteren Endbereich ist eine ringförmige Verbreiterung 27 vorgesehen, welche im zusammengesetzten Zustand der beiden Stirnseiten von Lagerringen 8 umgeben ist. Hierdurch wird die Drehbarkeit des Lenkkopfrohrs 3 und der Überwurfmuttern 9,10 gegenüber den Teilen 2,4, 5 begünstigt.
In Fig. 3c ist in einer Einzelansicht der untere Abschnitt des Verbindungsteils 5 ersichtlich, weicher für eine formschlüssige drehsichere Verbindung mit dem Vordergabelschaftrohr 2 bzw. dem Höheneinstellteil 4 ein unrundes bzw. mehreckiges Aussen- und Innenprofil aufweist. Am oberen Ende des Verbindungsteils 5 ist ein Lenker (nicht gezeigt) angebracht.
In Fig. 3d ist in einer Einzelansicht ein Längsschnitt des Lenkkopfrohrs 3 mit Teilen von zwei Rahmenstreben 28,29 ersichtlich. Im unteren Endbereich weist das Lenkkopfrohr 3 ein Aussengewinde 30 auf, auf welches die untere Überwurfmutter 9 aufgeschraubt wird.
In der in Fig. 4 gezeigten Draufsicht der Überwurfmutter 9 sind die Lufteinlass- bzw. -auslass- öffnungen 25 ersichtlich. Darüber hinaus ist der zur Drehlagerung des Höheneinstellteils 4 vorgesehene Lagerring 8 gezeigt, in dem mehrere um 900 versetzte Kugeln 31 vorgesehen sind.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung (1) zur Federung bzw. Hydraulikstossdämpfung der Vordergabel eines Fahr- rades, mit einem Lenkkopfrohr (3), in dem mit einer unteren, auf das Lenkkopfrohr (3) auf- geschraubten Überwurfmutter (9) ein Höheneinstellteil (4) drehbar gelagert ist, in dem ein
Vordergabelschaftrohr (2) und eine vorgespannte Stahifeder (13) aufgenommen sind, und der mit einem Verbindungsteil (5) in verschiedenen axialen Stellungen verbindbar ist, da- durch gekennzeichnet, dass zur lösbaren Verbindung des Höheneinstellteils (4) mit dem
Verbindungsteil (5) ein Ringkeil (11) vorgesehen ist, an dem eine obere Überwurfmutter (10) zum Einpressen des Ringkeils (11) zwischen dem Verbindungsteil (5) und dem
Höheneinstellteil (4) anliegt.