DE102014016058A1

DE102014016058A1 - Radaufhängung

Info

Publication number: DE102014016058A1
Application number: DE102014016058.0A
Authority: DE
Inventors: Monika Orterer; Stefan Windschiegl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-10-29
Filing date: 2014-10-29
Publication date: 2016-05-04

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung, wie sie z. B. in Kraftfahrzeugzweirädern als Vorderradaufhängung verwendet wird. Bei bestimmten Fahrzuständen kann es dazu kommen, dass beim Bremsen des Vorderrads das Fahrzeug sich quasi aufstellt und dass das Vorderrad zu springen beginnt. Durch das Aufstellen wird man bei Schräglage auf einen größeren Kurvenradius gezwungen, bzw. evtl. auf die Gegenfahrbahn. Beim erfindungsgemäßen Vorschlag führt die Bremsmomentzugstange (Index 7 in 3 und 4) vom Bremsmodul (Index 6 in 3 und 4) zu einem Umlenkhebel (Index 8 in 3 und 4) am Gabelholm (Index 4 in 3 und 4). Eine vom Bremsmodul bewirkte Zugkraft wird über diesen Umlenkhebel gemäß 3 und 4 an den Holm der Federungsgabel, bzw. Hilfsgabel weitergeleitet. Dieser vorgeschlagene Hebelmechanismus bewirkt, dass es nunmehr zum Eintauchen im Frontbereich kommt, und nicht mehr zum Vorderradspringen. Dies ermöglicht auch eine effektivere Funktion eines Antiblockiersystems.

Description

Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung, wie sie zum Beispiel in Kraftfahrzeugzweirädern als Vorderradaufhängung verwendet wird. Mit Vorderradaufhängung (Kraftrad) wird die Vorderradführung von motorisierten Zweirädern bezeichnet. Umgangssprachlich wird auch der Begriff Motorradgabel verwendet. Die Basis, die der Erfindung zugrunde liegt ist eine Variante der Bauart Springergabel. Bei der Springergabel ist die Kurzschwinge eine ”geschobene” Schwinge, mit dem Drehpunkt der Schwinge hinter der Radachse, im Gegensatz zur ”gezogenen” Schwinge (Beispiel bei der BMW R 42). Die Federbewegung des Rades wird von zwei kleinen Schwingen über eine Bügelstrebe nach oben an eine Zugfeder übertragen, die sich gegen die Gabelbrücke am oberen Lenkkopf abstützt. Wichtige funktionale Bauteile einer Springergabel sind der Gabelträger, die beiderseitigen Kurzschwingen, die Bügelstrebe und die Feder selbst, die an der Stelle unter der Lampeneinheit ihren Dienst verrichtet. Problematisch an der Springergabel sind die kurzen Federwege. Dämpfen lässt sie sich nicht besonders gut, besonders steif und exakt in der Radführung ist die Anordnung auch nicht. Dafür hat aber eine Springer-Gabel einen hohen ästhetischen Wert, schön und klassisch. Es gab deshalb zahlreiche Nachfragen und für Harley-Davidson war es schließlich ein Grund, sie in den frühen 1990er Jahren zu einem erheblichen Aufpreis wieder ins Modellprogramm aufzunehmen. Eine Verbesserung der Springergabel stellte in den 1950er Jahren die geschobene Langschwinge mit Federbeinen dar, eine Bauart mit konsequent nach hinten verlegtem Drehpunkt und einem gemeinsamen, präzise gelagerten Langschwingen bogen anstelle zweier kurzer, voneinander getrennter, und verwindungsanfälliger Schwingen. Die Langschwinge ist vor allem im Gespannbetrieb optimal: Die Kurzschwinge hingegen eignet sich nicht für den Gespannbetrieb.
Die am 26. März 1907 von J. H. Sager patentierte gefederte Vorderradgabel mit Hilfsgabel („Sager-Cushion-Gabel”) wurde von William Harley überarbeitet und für das Modell 4 übernommen. Die Sager-Cushion-Gabel blieb im Verkaufsprogramm von Harley-Davidson, bis 1929, durch den Einbau einer Trommelbremse im Vorderrad, die Gabel eine technische Veränderung erfahren musste. Die fortan als Springergabel („springer fork”) bezeichnete Vorderradführung wurde bis 1953 produziert und von der Teleskopgabel ersetzt. In den 1990er Jahren wurde gegen Aufpreis die Springergabel bei Retro-Modellen wieder eingeführt. Beim Customizing spielt die Springergabel heute noch eine große Rolle. Die Springer-Gabel war historisch ein Fortschritt; ihre heutige Verwendung im Sinne der Easy Rider ist ein Liebhaberaspekt und eine Individualität. Aber technisch gesehen ist sie in der bisher verbauten Version nicht mehr zeitgemäß. Bei bestimmten fahrdynamischen Konstellationen kann es dazu kommen, dass beim Bremsen des Vorderrads die Vorderradaufhängung aufgrund von Reaktionskräften, die aus dem eingeleiteten Bremsmoment resultieren, angehoben wird, das Fahrzeug sich quasi aufstellt und dass das Vorderrad zu springen beginnt. Durch das Aufstellen des Fahrzeugs wird man auf einen größeren Kurvenradius gezwungen, was dazu führen kann, dass man auf die Gegenfahrbahn gerät. Dies bedeutet einen höchst gefährlichen Fahrzustand, der auf alle Fälle vermieden werden sollte. Ist das Fahrzeug mit einem Antiblockiersystem ausgerüstet, so wie es ab dem 1. Januar 2016 für neue Fahrzeugtypen die verbindliche EU-Verordnung 168/2013/EU zur Typgenehmigung von Motorrädern vorschreibt, so können sich aus dem oben beschriebene Fahrzustand durch zusätzliches Einwirken des ABS-Systems fatale Folgen ergeben. Primäres Ziel bei der Entwicklung des ABS-Systems war nicht, den Bremsweg zu verkürzen, sondern die Sturzgefahr bei Vollbremsungen, insbesondere durch ein blockiertes Vorderrad, zu verhindern. Heute können selbst Testfahrer die Bremswege von ABS geregelten Motorrädern nicht unterbieten. Aber auch neueste Systeme können auf welliger Fahrbahn oder bergab, insbesondere bei Schräglage zum kurzzeitigen Öffnen des Bremsdrucks am Vorderrad führen, obwohl der Reifen noch nicht an der Haftgrenze angelangt ist. Verliert das Hinterrad bei einem Bremsvorgang kurzfristig den Bodenkontakt, regelt das ABS den Bremsdruck am Vorderrad herunter und verlängert damit unverhofft den Bremsweg.
Um dem oben beschriebenen, gefährlichen Aufstellen des Fahrzeugs und dem Auslösen des Radspringens entgegenzuwirken, werden erfindungsgemäß konstruktive Maßnahmen vorgeschlagen, wie sie in den Ansprüchen beschrieben sind und in den Zeichnungen in 3 und 4 im Vergleich zu 1 und 2 dargestellt sind. So verhält es sich bei der konventionellen Version der Vorderradaufhängung so, dass an den beidseitig verlaufenden kurzen Dreifachverbindungshebeln (Index 1 in 1 und 2) je ein Gabelholm (Index 4 in 1 und 2), ein Federungsholm (Index 5 in 1 und 2) der Federungsgabel, bzw. Hilfsgabel und ein Bremsmodul (Index 6 in 1 und 2) angelenkt sind. Einem vom Bremsmodul bewirktem Bremsmoment wird über eine Bremsmomentzugstange (Index 7 in 1 und 2), die vom Bremsmodul zum Gabelholm führt, entgegengewirkt. Beim erfindungsgemäßen Vorschlag führt die Bremsmomentzugstange (Index 7 in 3 und 4), die mit einem Ende mit dem Bremsmodul (Index 6 in 3 und 4) verbunden ist, zu einem Umlenkhebel (Index 8 in 3 und 4), der am Gabelholm (Index 4 in 3 und 4) angebracht ist. Dieser Umlenkhebel ist so ausgestaltet, dass die beiden Hebelarme etwa im rechten Winkel zueinander stehen. Eine vom Bremsmodul (Index 6 in 3 und 4) bewirkte Zugkraft wird über diesen Umlenkhebel (Index 8 in 3 und 4) gemäß der zeichnerischen Darstellung in 3 und 4 an den Holm der Federungsgabel, bzw. Hilfsgabel weitergeleitet. Diese zusätzlich eingebrachten und die am Fahrzeug abgeänderten Hebelmechanismen bewirken, dass es bei einem Bremsvorgang nicht mehr zur Aufstellneigung des Fahrzeugs kommt, es wird nun ein Eintauchen im Vorderbereich des Fahrzeugs erzielt und es kommt nicht mehr zum Vorderradspringen. Das erreichte Unterbinden des Vorderradspringens, das permanenten Kontakt des Vorderrads mit der Fahrbahn gewährleistet, ermöglicht es auch, dass das Antiblockiersystem effizienter funktionieren kann. Der Erfindungsvorschlag bedeutet somit nicht nur ein angenehmeres Fahren, sondern stellt auch einen enormen Beitrag zur Erhöhung der Fahrsicherheit dar und wird dazu beitragen, viele Unfälle mit fatalen Folgen zu verhindern.
Bezugszeichenliste
IndicesFig. 1 und Fig. 2

1: Dreifachverbindungshebel
2: Bremsscheibe
3: Radachse
4: Gabelholm
5: Federungsholm
6: Bremsmodul
7: Bremsmomentzugstange

1: Dreifachverbindungshebel
2: Bremsscheibe
3: Radachse
4: Gabelholm
5: Federungsholm
6: Bremsmodul
7: Bremsmomentzugstange
8: Umlenkhebel

Claims

Radaufhängung (3 und 4), dadurch gekennzeichnet, dass Kräfte, die durch das Bremsreaktionsmoment bewirkt werden, mit Hilfe von Hebelmechanismen in Richtung des Hilfsgabel- bzw. Federungsholms (Index 5 in 3 und 4) geleitet werden.
Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich am Gabelholm (Index 4 in 3 und 4) ein Umlenkhebel (Index 8 in 3 und 4) befindet, der eine vom Bremsmodul (Index 6 in 3 und 4) bewirkte und über die Bremsmomentzugstange (Index 7 in 3 und 4) weitergeleitete Zugkraft über die Anlenkung eines Hebelarms an den Federungsholm (Index 5 in 3 und 4) der Hilfsgabel in Richtung dessen Verlaufs umlenkt und weiterleitet.