DE102010034556A1

DE102010034556A1 - Gabelholm für eine Vorderrad-Federgabel eines Zweiradfahrzeugs

Info

Publication number: DE102010034556A1
Application number: DE102010034556A
Authority: DE
Inventors: Burkard Bender; Bernhard Pfeiffer
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2010-08-17
Filing date: 2010-08-17
Publication date: 2012-02-23

Abstract

Gabelholm für eine Vorderrad-Federgabel eines Zweiradfahrzeugs, insbesondere ein Motorrad, wobei der Gabelholm aus mindestens zwei ineinander geführte, zueinander verschiebbare Rohren und mindestens einen darin angeordneten hydraulischen Schwingungsdämpfer aufweist, wobei die Länge der verschiebbaren Rohre derart bemessen ist, dass auch bei maximaler Ausfederungsfunktion eine axiale Überdeckung zwischen den beiden Rohren besteht, wobei der Schwingungsdämpfer eine Kolbenstange mit einem Kolben umfasst, der einen mit hydraulischem Dämpfmedium gefüllten Zylinder innerhalb eines der Rohre in einen kolbenstangenseitigen und einen kolbenstangenfernen Arbeitsraum unterteilt, wobei mindestens einer der Arbeitsräume an einen Ausgleichsraum angeschlossen ist, der das von der Kolbenstange verdrängte Dämpfmediumvolumen kompensiert. Die axial nutzbare Länge der Arbeitsräume im Zylinder kürzer ist als das den Schwingungsdämpfer aufnehmende Rohr und dem Schwingungsdämpfer ein Adapterelement beigeordnet ist, dessen Dichte kleiner ist als die Dichte des Dämpfmediums und dessen Festigkeit größer ist als eine auf den Schwingungsdämpfer wirkende Betriebskraft.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gabelholm für eine Vorderrad-Federgabel eines Zweiradfahrzeugs, insbesondere ein Motorrad, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Es sind bereits Vorderradfeder-Federgabeln für Zweiradfahrzeuge bekannt ( DE 29 00 106 A1 ), bei der die Gabelholme aus mindestens zwei ineinander geführten, zueinander axial verschiebbaren Rohren besteht. Bei heutigen Teleskop-Federgabeln werden einstellbare Luftfedern als Setup-Parameter genutzt, daher ist ein freier Ölspiegel innerhalb der Teleskopgabel erforderlich. Die dafür nötige Ölmenge wird durch die vorgegebenen Rohrdurchmesser und den in diesem Bauraum befindlichen Bauteilen bestimmt. Um Gewichtsreduzierungen zu erzielen, werden bereits heute die in dem Ölraum befindlichen Bauteile so klein und so leicht wie möglich ausgelegt, das jedoch erfordert im Umkehrschluss eine relativ große Ölmenge, die am Gesamtgewicht der Vorderrad-Federgabel einen nicht zu vernachlässigenden Anteil hat.
Aufgabe der Erfindung, einen Gabelholm für eine Vorderrad-Federgabel eines Zweiradfahrzeuges zu schaffen, der nicht nur kostengünstig, sondern auch durch eine Gewichtsreduktion zur Reduzierung der Gesamtfahrzeugmasse des Zweirades beiträgt.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die axial nutzbare Länge der Arbeitsräume im Zylinder kürzer ist als das den Schwingungsdämpfer aufnehmende Rohr und dem Schwingungsdämpfer ein Adapterelement beigeordnet ist, dessen Dichte kleiner ist als die Dichte des Dämpfmediums und dessen Festigkeit größer ist als eine auf den Schwingungsdämpfer wirkende Betriebskraft.
Durch den Einsatz des Adapterelements wird Dämpfmedium eingespart, so dass ein deutlicher Gewichtsvorteil erreicht wird. Das Adapterelement ist im einfachsten Fall starr ausgeführt.
Bei einer Variante ist das Adapterelement als ein Hohlkörper in dem Zylinder ausgeführt. Das Adapterelement muss zumindest der aus der Dämpfkraft herrührenden Belastung formstabil standhalten.
Gemäß einem vorteilhaften Unteranspruch weist das Adapterelement einen kreisringförmigen Querschnitt auf. Der Innendurchmesser ist dann mindestens so groß wie der Durchmesser der Kolbenstange.
Man kann vorsehen, dass das Adapterelement aus Metall und/oder Kunststoff hergestellt ist. Wesentlich ist die Beschränkung hinsichtlich der Dichte des Adapterelements.
Alternativ kann man vorsehen, dass sich das Adapterelement auf einer äußeren Stirnfläche des Schwingungsdämpfers abstützt.
Gemäß einem vorteilhaften Unteranspruch stützt sich auf dem Adapterelement eine Feder ab.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt.
Es zeigt:
1 eine Vorderrad-Federgabel in Ansicht
2 einen Gabelholm für eine Vorderrad-Federgabel gemäß der 1, im Schnitt
3 eine Ausführungsform, bei der im Reservoir ein Hohlkörper im Schnitt dargestellt ist.
In der 1 ist eine Vorderrad-Federgabel 1 dargestellt, bei der zwei Gabelholme 2 über ein Brückenteil 3 miteinander verbunden sind, während das Brückenteil 3 gleichzeitig eine Lenksäule 10 trägt.
Aus der 2 ist der Gabelholm 2 zu entnehmen, dessen Außenrohr 4 mit einer Kolbenstange 11 und einem Arbeitskolben 12 verbunden ist. Innerhalb des Außenrohres 4 ist axial teleskopartig verschiebbar ein Innenrohr 8 angeordnet, welches zusammen mit einem Zylinder 13 einen Ringkanal vom unteren Arbeitsraum 14 zu einem Ausgleichsraum 6 bildet. Der Zylinder 13 und die Kolbenstange 11 zusammen mit dem Arbeitskolben 12 bilden einen an sich bekannten Schwingungsdämpfer. Der Arbeitskolben 12 unterteilt den Zylinder 13 in einen kolbenstangenseitigen und einen kolbenstangenfernen Arbeitsraum 14; 16, die beide mit hydraulischem Dämpfmedium gefüllt sind. Im Vergleich zum Innenrohr 8 ist der Zylinder 13 kürzer ausgeführt, wobei unabhängig von der Länge des Zylinders die nutzbare Länge der Arbeitsräume im Zylinder kürzer ist als der Zylinder. Die nutzbare Länge der Arbeitsräume des Zylinders wird von dem geforderten Mindestfederweg des Gabelholms bestimmt.
Zwischen einer Querwand 15 des Zylinders 13 und einer im oberen Bereich des Außenrohres 4 angeordneten Feder 5 befindet sich das Adapterelement 7, dass sich auf einer äußeren Stirnfläche 9 des Schwingungsdämpfers bzw. der Querwand 15 abstützt. Mit ihrem kreisringförmigen Querschnitt umschließt das Adapterelement die Kolbenstange. Die Dichte des Adapterelements ist kleiner als die Dichte des hydraulischen Dämpfmediums innerhalb des Zylinders. Auf dem anderen Endbereich stützt sich die Feder 5 an der Innenstirnfläche des Außenrohres 4 ab. Die Stützkraft des Adapterelements 7 ist größer als die Belastung durch die Feder 5.
Zwischen dem Adapterelement 7 und der Innenwandung des Innenrohres 8 bzw. der Außenwandung der Kolbenstange 11, werden Ringspalte gebildet, die mit Öl gefüllt sind. Das Adapterelement 7 stellt ein Ersatzelement dar, für den Raum, der üblicherweise komplett mit Öl gefüllt wäre. Aufgrund des leichteren spezifischen Gewichts des Adapterelementes 6 gegenüber Öl wird der Gabelholm insgesamt leichter, so dass die Aufgabe einer Gewichtsreduzierung erfüllt ist. Gleichzeitig lässt sich auch Zylinder 13 kürzen, z. B. nur bis in den Bereich der Querwand 15, da die Feder 5 sich bei dieser Ausführungsform auf dem Adapterelement 7 abstützt. Alternativ kann das Adapterelement auch innerhalb des Schwingungsdämpfers, d. h. im kolbenstangenseitigen oder kolbenstangenfernen Arbeitsraum 14; 16 angeordnet sein. Dann ist die Formfestigkeit des Adapterelements größer als die durch die Dämpfkraft im Arbeitsraum vorliegende Belastung.
Die 3 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei dem als Adapterelement 8 ein Hohlkörper beispielsweise aus Kunststoff oder Metall vorgesehen ist, so dass auch hier ein Gewichtsvorteil gegenüber Öl erzielt werden kann.
Bezugszeichenliste

1: Vorderrad-Federgabel
2: Gabelholm
3: Brückenteil
4: Außenrohr
5: Feder
6: Reservoir
7: Adapterelement
8: Innenrohr
9: Stirnfläche
10: Lenksäule
11: Kolbenstange
12: Arbeitskolben
13: Zylinder
14: kolbenstangenferner Arbeitsraum
15: Querwand
16: kolbenstangenseitiger Arbeitsraum

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 2900106 A1 [0002]

Claims

Gabelholm für eine Vorderrad-Federgabel eines Zweiradfahrzeugs, insbesondere ein Motorrad, wobei der Gabelholm mindestens zwei ineinander geführte, zueinander verschiebbare Rohre und mindestens einen darin angeordneten hydraulischen Schwingungsdämpfer aufweist, wobei die Länge der verschiebbaren Rohre derart bemessen ist, dass auch bei maximaler Ausfederungsfunktion eine axiale Überdeckung zwischen den beiden Rohren besteht, wobei der Schwingungsdämpfer eine Kolbenstange mit einem Kolben umfasst, der einen mit hydraulischem Dämpfmedium gefüllten Zylinder innerhalb eines der Rohre in einen kolbenstangenseitigen und einen kolbenstangenfernen Arbeitsraum unterteilt, wobei mindestens einer der Arbeitsräume an einen Ausgleichsraum angeschlossen ist, der das von der Kolbenstange verdrängte Dämpfmediumvolumen kompensiert, dadurch gekennzeichnet, dass die axial nutzbare Länge der Arbeitsräume (14; 16) im Zylinder (13) kürzer ist als das den Schwingungsdämpfer aufnehmende Rohr (8) und dem Schwingungsdämpfer ein Adapterelement (7) beigeordnet ist, dessen Dichte kleiner ist als die Dichte des Dämpfmediums und dessen Festigkeit größer ist als eine auf den Schwingungsdämpfer wirkende Betriebskraft.
Gabelholm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Adapterelement (7) ein Hohlkörper in dem Zylinder (13) ausgeführt ist.
Gabelholm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Adapterelement (7) einen kreisringförmigen Querschnitt aufweist.
Gabelholm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Adapterelement aus Metall und/oder Kunststoff hergestellt ist.
Gabelholm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Adapterelement (7) auf einer äußeren Stirnfläche des Schwingungsdämpfers abstützt.
Gabelholm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich auf dem Adapterelement (7) eine Feder (5) abstützt.