DE102006009677A1

DE102006009677A1 - Teleskopfedergabel

Info

Publication number: DE102006009677A1
Application number: DE200610009677
Authority: DE
Inventors: Dirk LÜDE
Original assignee: Gustav Magenwirth GmbH and Co KG
Current assignee: Gustav Magenwirth GmbH and Co KG
Priority date: 2006-03-02
Filing date: 2006-03-02
Publication date: 2007-09-06

Abstract

Eine Teleskopfedergabel, insbesondere für Zweiräder, weist ineinander geführte Stand- und Tauchrohre (2, 3) als Führungssystem auf. Darin befinden sich Feder- und/oder Dämpferelemente (4), die jeweils mit ihren äußeren Enden einerseits mit einem Tauchrohr und andererseits mit einem Standrohr verbunden sind. Das Feder- und/oder Dämpferelement (4) ist zumindest mit einem seiner äußeren Befestigungsenden (6, 7) beweglich mit den Stand- und Tauchrohren (2, 3) verbunden, wobei der Abstand des Feder- und/oder Dämpferelements im Verlauf seiner Längserstreckung zur Innenseite der Stand- und Tauchrohre für eine berührungsfreie Führung bei biegeverformten Stand- und Tauchrohren dimensioniert ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Teleskopfedergabel, insbesondere für Zweiräder mit ineinander geführten Stand- und Tauchrohren als Führungssystem und darin befindlichen Feder- und/oder Dämpferelementen, die jeweils mit ihren äußeren Enden einerseits mit einem Tauchrohr und andererseits mit einem Standrohr verbunden sind.

Teleskopfedergabeln, wie sie zum Beispiel in Motorrädern und Fahrrädern verbaut werden, müssen mehrere Aufgaben gleichzeitig erfüllen. Die Stand- und Tauchrohre nehmen Biege- und Querkräfte auf und die Feder- und/oder Dämpferelemente im Inneren der Gabel nehmen die Kräfte in axialer Richtung zu den Stand- und Tauchrohren auf.

Durch Bremskräfte und Kräfte, welche die Gabel zum Beispiel bei einer Landung nach einem Sprung aufnehmen muss, werden hohe Querkräfte in die Stand- und Tauchrohre eingeleitet, die dazu führen, dass sich diese Rohre elastisch verformen.

Werden diese Verformungen auch auf die Feder- und/oder Dämpferelemente in Innern der Gabel weitergeleitet, so kann es zu erhöhtem Verschleiß oder bei luftgefederten Gabeln zu Undichtigkeiten und damit zu Funktionsstörungen führen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Teleskopfedergabel der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die auch bei hohen Biegebelastungen und den dabei auftretenden, elastischen Biegeverformungen ihre Funktion sicher beibehält und bei der sonst durch Biegeverformungen bedingte Verschleißerscheinungen vermieden werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, dass das Feder- und/oder Dämpferelement zumindest mit einem seinen äußeren Befestigungsenden beweglich mit den Stand- und Tauchrohren verbunden ist und dass der Abstand des Feder- und/oder Dämpferelements im Verlauf seiner Längserstreckung zur Innenseite der Stand- und Tauchrohre für eine berührungsfreie Führung bei biegeverformten Stand- und Tauchrohren dimensioniert ist.

Das Feder- und/oder Dämpferelement ist dadurch von der Biegebewegung der Stand- und Tauchrohre abgekoppelt, das heißt, dass keine unzulässigen Biegekräfte auf das Feder- und/oder Dämpferelement übertragen werden. Gleichzeitig ist durch den Abstand des Feder- und/oder Dämpferelements von der Innenseite der Stand- und Tauchrohre sichergestellt, auch bei biegeverformten Stand- und Tauchrohren keine Seitenberührung zu dem geraden, unverformten Feder- und/oder Dämpferelement auftritt.

Die bewegliche Verbindung kann unterschiedlich ausgeführt sein und ist unter anderem abhängig von den auftretenden Belastungen und Verformungen der Stand- und Tauchrohre.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann zwischen dem Feder- und/oder Dämpferelement und den Stand- und Tauchrohren als bewegliche Verbindung eine gelenkige Verbindung vorgesehen sein.

Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann zwi schen dem Feder- und/oder Dämpferelement und den Stand- und Tauchrohren als bewegliche Verbindung eine flexible Verbindung vorgesehen sein.

Die gelenkige Verbindung ist je nach den Auslenkungen, die zwischen den beweglich miteinander verbundenen Teilen auftreten, ausgebildet.

Für Auslenkbewegungen im wesentlichen nur in einer Bewegungsebene kann die gelenkige Verbindung durch ein Schwenkgelenk gebildet sein.

Treten jedoch Auslenkbewegungen in mehreren Bewegungsebenen auf, ist die gelenkige Verbindung vorzugsweise durch ein Kugelgelenk gebildet.

Eine weitere Möglichkeit einer gelenkigen Verbindung kann ein Schwenk-Schiebegelenk sein. Diese Ausführung ist dann zweckmäßig, wenn nur ein Ende der Feder- und/oder Dämpferelemente beweglich und das andere Ende starr oder weitgehend starr mit den Stand- und Tauchrohren verbunden sind.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Feder- und/oder Dämpferelement an beiden Enden beweglich mit den Stand- und Tauchrohren verbunden ist. Dadurch kann einerseits der Abstand der Feder- und/oder Dämpferelemente von den Stand- und Tauchrohren in unverformter Lage vergleichsweise klein gehalten werden und andererseits wird durch die beidseitige Abkopplung der Feder- und/oder Dämpferelemente von der elastischen Biegeverformung der Stand- und Tauchrohre das Einleiten von Querkräften praktisch vollständig vermieden.

Die flexible Verbindung kann durch gummielastisches Material gebildet sein. Beispielsweise kann dabei zumindest ein Befestigungsende der Feder- und/oder Dämpferelemente in gummielastisches Material eingebettet sein, wobei vorzugsweise ein Formteil in die Stand- und Tauchrohre eingesetzt ist.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Feder- und/oder Dämpferelement als separate Kartusche mit Befestigungsenden zum beweglichen Verbinden mit den Stand- und Tauchrohren ausgebildet.

Das Feder- und/oder Dämpferelement ist dabei separat als Kartusche montiert und in der Federgabel an der Ober- und Unterseite gelenkig oder flexibel aufgenommen.

Erwähnt sei noch, dass die unterschiedlichen, beweglichen Verbindungen zwischen den Enden der Feder- und/oder Dämpferelemente beziehungsweise der Kartusche und den Stand- und Tauchrohren jeweils unterschiedlich sein können. So kann beispielsweise an einem Ende eine elastische Verbindung und am anderen Ende eine gelenkige Verbindung vorgesehen sein. So kann eine wenig Platz beanspruchende Verbindung in den in der Regel dünneren Standrohren untergebracht sein, während in den dickeren Tauchrohren aufwendigere Gelenkverbindungen, zum Beispiel ein Schwenk-Schiebegelenk untergebracht werden kann.

Nachstehend ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand der Zeichnungen näher beschrieben.
Es zeigt etwas schematisiert:
1 ein zu einer Teleskopfedergabel gehörendes Federbein mit einem Standrohr und einem Tauchrohr sowie darin befindlichen Feder- und Dämpfungselementen, die gelenkig mit den Stand- und Tauchrohren verbunden sind,
2 eine etwa 1 entsprechende Ansicht, hier jedoch mit flexibler beziehungsweise elastischer Verbindung der Feder- und Dämpfungselemente mit den Stand- und Tauchrohren,
3 eine etwa 1 entsprechende Ansicht, hier jedoch mit Schwenkgelenken als bewegliche Verbindung und
4 eine Anordnung etwa entsprechend 1, hier jedoch mit einerseits starr und andererseits über ein Schwenk-Schiebegelenk mit den Stand- und Tauchrohren verbundenen Feder- und Dämpfungselementen.
Von einer Teleskopfedergabel, die für Motorräder oder Fahrräder einsetzbar ist, sind in den Figuren jeweils ein einzelnes Federbein 1, 1a, 1b, 1c gezeigt. Alle dargestellten Federbeine weisen ineinander geführte Standrohre 2 und Tauchrohre 3 als Führungssystem auf, in dem sich Feder- und Dämpfungselemente 4 befinden. Die Feder- und Dämpfungselemente 4 sind als separate Kartusche 5 mit Befestigungsenden 6, 7 zum Verbinden mit den Stand- und Tauchrohren 2, 3 ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform übernehmen die Stand- und Tauchrohre 2, 3 nur noch eine Führungsfunktion für sich selbst, bilden aber keine Zylinder zur Führung eines Dämpfungskolbens. Sowohl der Dämpfungskolben 8 als auch eine Feder 9 befinden sich innerhalb der Kartusche 5.
Durch die Pfeile PF 1 am unteren Ende der Tauchrohre 3 sind die auf das Federbein 1 bis 1c einwirkenden Kräfte angedeutet, die beim Bremsen, aber auch bei einer Landung nach einem Sprung auftreten können. Diese Querkräfte werden in die Stand- und Tauchrohre 2, 3 eingeleitet und führen zu einer elastischen Verformung der Rohre. In den 1 bis 4 ist diese Verformung oder Verbiegung der Rohre eingezeichnet. Erkennbar ist dies auch daran, dass die Seitenabstände der die Feder- und Dämpfungselemente 4 beinhaltenden Kartusche 5 zur Innenwand der Standrohre 2 unterschiedlich ist. Die Kartusche 5 und die mit dem Kolben 8 verbundene Kolbenstange 10 bleiben trotz der etwas verbogenen Stand- und Tauchrohre 2, 3 in gerader Strecklage.
Dies wird erreicht, weil zumindest eines der Befestigungsenden 6,7 der Feder- und Dämpfungselemente 4 beweglich mit dem Standrohr 2 oder dem Tauchrohr 3 verbunden ist. Außerdem ist von Bedeutung, dass der Abstand der Feder- und Dämpfungselemente 4 beziehungsweise der Kartusche 5 von der Innenwand 11 des Standrohres 2 so bemessen ist, dass trotz der elastischen Verbiegung der Stand- und Tauchrohre 3 keine Berührung zwischen Feder- und Dämpfungselementen 4 und Stand- und Tauchrohren 2, 3 auftritt.
In den in 1 bis 4 gezeigten Ausführungsbeispielen sind sowohl gelenkige Verbindungen als auch flexible beziehungsweise elastische Verbindungen gezeigt, wobei auch Kombinationen unterschiedlicher Arten von Verbindungen möglich sind.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Federbeins 1, bei dem an beiden Enden der Feder- und Dämpfungselemente 4 gelenkige Verbindungen in Form von Kugelgelenken 12 vorgesehen sind. Die Kugelgelenkteile befinden sich dabei einerseits am äußeren Ende der Kartusche 5 und innenseitig am Stirnende des Standrohres 2 und andererseits am inneren Stirnende des Tauchrohres 3 und am äußeren Ende der Kolbenstange 10.
Das Ausführungsbeispiel gemäß 2 zeigt ein Federbein 1a, bei dem die Befestigungsenden 6,7 der Feder- und Dämpfungselemente 4 elastisch gelagert sind und dazu im Elastikmaterial 13 eingreifen, das sich jeweils in den äußeren Endbereichen des Standrohres 2 und des Tauchrohres 3 befindet. Das Elastikmaterial kann auch jeweils als Formteil ausgebildet sein, in dem entsprechende Aufnahmeöffnungen für die äußeren Enden der Feder- und Dämpfungselemente 4 beziehungsweise der Kartusche 5 eingebracht sind.
3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Federbeins 1b, bei dem zur Verbindung zwischen dem Feder- und Dämpfungselement 4 und den Stand- und Tauchrohren 2, 3 Schwenkgelenke 14 vorgesehen sind. Die Schwenkachsen der Schwenkgelenke 14 sind so ausgerichtet, dass sie quer, insbesondere rechtwinklig zur Hauptkraftrichtung gemäß dem Pfeil PF 1 verlaufen.
4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Federbeins 1c, bei dem ein Befestigungsende 6 der Feder- und Dämpfungselemente 4 fest oder weitgehend fest mit dem Standrohr 2 und das andere Befestigungsende 7 über ein Schwenk-Schiebegelenk 15 mit dem Tauchrohr 3 verbunden ist. Das Schwenk-Schiebegelenk 15 lässt sowohl Seitenbewegungen als auch Kippbewegungen des unteren Endes der Kolbenstange 10 beziehungsweise des Befestigungsendes 7 zu. Die Verbindung zwischen dem oberen Ende der Kartusche 5 und dem Standrohr 2 kann starr, gegebenenfalls aber auch elastisch ausgebildet sein.
In allen Ausführungsbeispielen ist sichergestellt, dass die auf die Stand- und Tauchrohre 3 einwirkenden und diese dabei elastisch verbiegenden Querkräfte nicht oder zumindest nur in reduziertem Maße auf die Feder- und Dämpfungselemente 4 übertragen werden. Die Feder- und Dämpfungselemente 4 sind somit von dieser Verformung der Stand- und Tauchrohre 2, 3 weitgehend abgekoppelt und behalten ihre gerade Strecklage.

Claims

Teleskopfedergabel, insbesondere für Zweiräder, mit ineinander geführten Stand- und Tauchrohren (2, 3) als Führungssystem und darin befindlichen Feder- und/oder Dämpferelementen (4), die jeweils mit ihren äußeren Enden einerseits mit dem Tauchrohr (3) und andererseits mit dem Standrohr (2) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Feder- und/oder Dämpferelement (4) zumindest mit einem seinen äußeren Befestigungsenden (6, 7) beweglich mit den Stand- und Tauchrohren (2, 3) verbunden ist und dass der Abstand des Feder- und/oder Dämpferelements (4) im Verlauf seiner Längserstreckung zur Innenseite (11) der Stand- und Tauchrohre (2, 3) für eine berührungsfreie Führung bei biegeverformten Stand- und Tauchrohren (2, 3) dimensioniert ist.
Teleskopfedergabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Feder- und/oder Dämpferelement (4) und den Stand- und Tauchrohren (2, 3) als bewegliche Verbindung eine gelenkige Verbindung vorgesehen ist.
Teleskopfedergabel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die gelenkige Verbindung durch ein Kugelgelenk (12) gebildet ist.
Teleskopfedergabel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die gelenkige Verbindung durch ein Schwenkgelenk (14) gebildet ist.
Teleskopfedergabel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die gelenkige Verbindung durch ein Schwenk-Schiebegelenk (15) gebildet ist.
Teleskopfedergabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Feder- und/oder Dämpferelement (4) und den Stand- und Tauchrohren (2, 3) als bewegliche Verbindung eine flexible Verbindung vorgesehen ist.
Teleskopfedergabel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Verbindung durch gummielastisches Material (13) gebildet ist.
Teleskopfedergabel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Befestigungsende der Feder- und/oder Dämpferelemente (4) in gummielastisches Material (13) eingebettet ist und dass dazu vorzugsweise ein Formteil in die Stand- und Tauchrohre (2, 3) eingesetzt ist.
Teleskopfedergabel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Feder- und/oder Dämpferelement (4) an beiden Enden beweglich mit den Stand- und Tauchrohren (2, 3) verbunden ist.
Teleskopfedergabel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Feder- und/oder Dämpferelement (4) als separate Kartusche (5) mit Befestigungsenden (6, 7) zum beweglichen Verbinden mit den Stand- und Tauchrohren (2, 3) ausgebildet ist.