DE102022115486A1 - Fahrradfederungskomponenten - Google Patents

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DE102022115486A1
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damper
suspension component
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Charles Dunlap III
Kevin Wesling
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SRAM LLC
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Abstract

Es werden beispielhafte Fahrradfederungskomponenten beschrieben. Eine beispielhafte Federungskomponente umfasst eine Luftfeder mit einem Luftfederkörper und einem Kolben in dem Luftfederkörper. Der Kolben teilt den Luftfederkörper in eine erste Kammer und eine zweite Kammer. Die Luftfeder umfasst ferner einen Schaft, der sich in den Luftfederkörper erstreckt. Der Schaft erstreckt sich durch den Kolben. Der Kolben ist entlang des Schafts verschiebbar. Die Luftfeder umfasst ferner eine Feder, die den Kolben in einer ersten Richtung relativ zu dem Schaft vorspannt.

Description

  • GEBIET DER OFFENBARUNG
  • Die Offenbarung betrifft im Allgemeinen Fahrradkomponenten und im Besonderen Fahrradfederungskomponenten.
  • HINTERGRUND
  • Fahrräder sind bekanntermaßen mit Federungskomponenten ausgestattet. Federungskomponenten werden für verschiedene Zwecke eingesetzt, z. B. zur Dämpfung von Stößen, Vibrationen oder sonstigen Störungen, denen das Fahrrad während der Benutzung ausgesetzt ist, sowie zur Aufrechterhaltung des Bodenkontakts für die Traktion. Eine häufige Anwendung für Federungskomponenten an Fahrrädern ist die Dämpfung von Stößen oder Vibrationen, die der Fahrer wahrnimmt, wenn er mit dem Fahrrad über Unebenheiten, Spurrillen, Steine, Schlaglöcher und/oder andere Hindernisse fährt. Zu diesen Federungskomponenten gehören Komponenten für die Hinter- und/oder Vorderradfederung. Federungskomponenten können auch an anderen Stellen zum Einsatz kommen, z. B. an der Sattelstütze oder am Lenker, um den Fahrer vor Stößen zu schützen.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Eine hierin offenbarte beispielhafte Federungskomponente für ein Fahrrad umfasst eine Luftfeder mit einem Luftfederkörper und einem Kolben in dem Luftfederkörper. Der Kolben teilt den Luftfederkörper in eine erste Kammer und eine zweite Kammer. Die Luftfeder umfasst ferner einen Schaft, der sich in den Luftfederkörper erstreckt. Der Schaft erstreckt sich durch den Kolben. Der Kolben ist entlang des Schafts verschiebbar. Die Luftfeder umfasst ferner eine Feder, die den Kolben in einer ersten Richtung relativ zu dem Schaft vorspannt.
  • Eine hierin offenbarte beispielhafte Federungskomponente für ein Fahrrad umfasst einen Dämpfer mit einem Dämpferkörper und einem Dämpferelement in dem Dämpferkörper. Das Dämpferelement teilt den Dämpferkörper in eine erste Kammer und eine zweite Kammer. Der Dämpfer umfasst ferner einen Schaft, der sich in den Dämpferkörper erstreckt. Der Schaft erstreckt sich durch das Dämpferelement. Das Dämpferelement ist entlang des Schafts verschiebbar. Das Dämpferelement umfasst ferner eine Feder, die das Dämpferelement in einer ersten Richtung relativ zu dem Schaft vorspannt.
  • Eine hierin offenbarte beispielhafte Federungskomponente für ein Fahrrad umfasst ein erstes oberes Rohr und ein erstes unteres Rohr, die teleskopisch angeordnet sind, sowie ein zweites oberes Rohr und ein zweites unteres Rohr, die teleskopisch angeordnet sind. Das erste obere Rohr ist mit dem zweiten oberen Rohr verbunden. Die Federungskomponente umfasst ferner einen Dämpfer in einem Innenraum, der durch das erste obere und untere Rohr definiert ist. Der Dämpfer umfasst einen ersten Schaft, der mit dem ersten unteren Rohr verbunden ist, und ein Dämpferelement, das beweglich mit dem ersten Schaft verbunden ist. Die Federungskomponente umfasst ferner eine Luftfeder in einem Innenraum, der durch das zweite obere und untere Rohr definiert ist. Die Luftfeder umfasst einen zweiten Schaft, der mit dem zweiten unteren Rohr verbunden ist, und einen Kolben, der beweglich mit dem zweiten Schaft verbunden ist.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Seitenansicht eines beispielhaften Fahrrads, an dem hierin offenbarte beispielhafte Federungskomponenten zum Einsatz kommen können.
    • 2 ist eine Querschnittsansicht einer beispielhaften Vordergabel (einer Federungskomponente), die an dem beispielhaften Fahrrad von 1 zum Einsatz kommen kann.
    • 3 ist eine Querschnittsansicht einer beispielhaften Luftfeder, die in der beispielhaften Vordergabel von 2 an dem beispielhaften Fahrrad zum Einsatz kommen kann.
    • 4 ist eine vergrößerte Ansicht des Ausschnitts von 3, die einen beispielhaften Kolben zeigt, der durch eine Doppelfederkonfiguration beweglich mit einem beispielhaften Schaft verbunden ist.
    • 5 zeigt den beispielhaften Schaft von 4, der in einer ersten Richtung relativ zu dem beispielhaften Kolben bewegt wird.
    • 6 zeigt den beispielhaften Schaft von 4, der in einer zweiten Richtung relativ zu dem beispielhaften Kolben bewegt wird.
    • 7 zeigt ein beispielhaftes Luftbypassmerkmal, das in der beispielhaften Luftfeder von 3 zum Einsatz kommen kann.
    • 8 ist eine Querschnittsansicht eines beispielhaften Dämpfers, der in der beispielhaften Vordergabel von 2 an dem beispielhaften Fahrrad zum Einsatz kommen kann.
    • 9 ist eine vergrößerte Ansicht des Ausschnitts von 8, die ein beispielhaftes Dämpferelement zeigt, das durch eine Doppelfederkonfiguration beweglich mit einem beispielhaften Schaft verbunden ist.
    • 10 zeigt den beispielhaften Schaft von 8, der in einer ersten Richtung relativ zu dem beispielhaften Dämpferelement bewegt wird.
    • 11 zeigt den beispielhaften Schaft von 8, der in einer zweiten Richtung relativ zu dem beispielhaften Dämpferelement bewegt wird.
    • 12 zeigt das beispielhafte Dämpferelement von 8 mit beispielhaften Unterlegscheiben.
    • 13 zeigt einen beispielhaften Strömungsweg eines Fluids durch das beispielhafte Dämpferelement von 12 in einer ersten Richtung.
    • 14 zeigt einen beispielhaften Strömungsweg eines Fluids durch das beispielhafte Dämpferelement von 12 in einer zweiten Richtung.
    • 15 ist eine Querschnittsansicht eines beispielhaften Dämpfers, der in der beispielhaften Vordergabel von 2 zum Einsatz kommen kann.
    • 16 ist eine vergrößerte Ansicht des Ausschnitts von 15, die ein beispielhaftes Dämpferelement zeigt, das durch eine Einzelfederkonfiguration beweglich mit einem beispielhaften Schaft verbunden ist.
    • 17 zeigt den beispielhaften Schaft von 16, der in einer ersten Richtung relativ zu dem beispielhaften Dämpferelement bewegt wird.
    • 18 zeigt den beispielhaften Schaft von 16, der in einer zweiten Richtung relativ zu dem beispielhaften Dämpferelement bewegt wird.
  • Die Figuren sind nicht maßstabsgetreu. Die Dicke der Schichten oder Bereiche in den Zeichnungen kann stattdessen vergrößert dargestellt sein. Im Allgemeinen werden in der (den) Zeichnung(en) und der zugehörigen schriftlichen Beschreibung dieselben Bezugszeichen verwendet, um auf gleiche oder ähnliche Teile Bezug zu nehmen.
  • Die Bezeichnungen „erste/r“, „zweite/r“, „dritte/r“ usw. werden hierin verwendet, um mehrere Elemente oder Komponenten zu bezeichnen, auf die getrennt Bezug genommen werden kann. Sofern nicht anders angegeben oder aus dem Verwendungszusammenhang ersichtlich, haben diese Bezeichnungen keine Bedeutung für eine Priorität oder zeitliche Abfolge, sondern dienen zum leichteren Verständnis der offenbarten Beispiele lediglich der Kennzeichnung mehrerer Elemente oder Komponenten. In einigen Beispielen kann die Bezeichnung „erste/r“ verwendet werden, um auf ein Element in der ausführlichen Beschreibung zu verweisen, während für das gleiche Element in einem Anspruch eine andere Bezeichnung wie „zweite/r“ oder „dritte/r“ verwendet werden kann. In solchen Fällen gilt, dass derartige Bezeichnungen lediglich der Einfachheit halber verwendet werden, um auf mehrere Elemente oder Komponenten zu verweisen.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Offenbart werden hierin beispielhafte Federungskomponenten, die an einem Fahrzeug, z. B. einem Fahrrad, zum Einsatz kommen können. Eine hierin offenbarte beispielhafte Federungskomponente ist eine Vordergabel, die den Rahmen mit dem Vorderrad verbindet. Die Vordergabel kann ein erstes und zweites Bein aufweisen, die durch einen ersten und zweiten oberen Beinabschnitt (Rohre) gebildet werden, die teleskopisch mit einem entsprechenden ersten und zweiten unteren Beinabschnitt angeordnet sind. Der erste und zweite obere Beinabschnitt sind mit dem Rahmen und der erste und zweite untere Beinabschnitt mit dem Vorderrad verbunden. Die Vordergabel kann einen Dämpfer und eine Feder, wie z. B. eine Luftfeder, aufweisen, die zusammenwirken, um Stoßimpulse zu absorbieren. Der Dämpfer kann in dem ersten oberen und unteren Abschnitt des ersten Beins angeordnet sein, und die Luftfeder kann in dem zweiten oberen und unteren Abschnitt des zweiten Beins angeordnet sein.
  • Bei bekannten Vordergabeln benötigen der Dämpfer und die Feder eine gewisse Losbrechkraft, bevor sich der obere und der untere Beinabschnitt relativ zueinander bewegen können. Insbesondere können der Dämpfer und die Luftfeder Kolben mit Dichtungen umfassen, die eine bestimmte Kraft benötigen, um die Haftreibung zu überwinden, bevor sich die Beinabschnitte relativ zueinander bewegen können. Ferner kann in der Luftfeder ein kleines Kraftungleichgewicht zwischen der Negativluftkammer und der Positionsluftkammer herrschen, was zu einer Druckplattform führt, die die Losbrechkraft in einer Top-out-Position steigert. Ferner ist diese Haftreibung jedes Mal dann zu überwinden, wenn sich die Bewegungsrichtung ändert (z. B. von Ausdehnung zu Kompression). Daher kommt es während des Kraftaufbaus zu einer leichten Verzögerung, bis sich die oberen und unteren Beinabschnitte in Bewegung versetzen. Dies führt zu einem Haftgleiten, das der Fahrer am Lenker wahrnehmen kann. Ferner absorbieren der Dämpfer und die Feder in der Regel keine hochfrequenten Vibrationen (z. B. Frequenzen über 5 Hertz (Hz)) mit geringerer Amplitude, wie z. B. auf Untergrund mit kleinen Wellen. Stattdessen werden diese hochfrequenten Vibrationen über die Vordergabel auf den Rahmen übertragen und somit vom Fahrer wahrgenommen. Einige Fahrer versuchen, diesen Effekt auszugleichen, indem sie den Reifendruck verringern. Dies ist jedoch möglicherweise der Sicherheit nicht zuträglich, da die sich Reifen an den Felgen hin- und herbewegen und der Fahrer die Kontrolle verlieren kann. Darüber hinaus erhöht der verringerte Reifendruck die Wahrscheinlichkeit einer Reifenpanne (Durchbohren der Reifen durch die Felgenkanten), den Widerstand und den Kraftaufwand beim Treten.
  • Hierin offenbart sind beispielhafte Dämpfer und beispielhafte Luftfedern, die bewegliche Kolben- und Schaftkonfigurationen aufweisen. Dies ermöglicht eine relative Bewegung des oberen und unteren Beinabschnitts, ohne dass die Reibung in den Dichtungen der Dämpfer- und Luftfederkomponenten überwunden werden muss. Die hierin offenbarten beispielhaften beweglichen Kolben- und Schaftkonfigurationen können ein oder mehrere Dämpfungselemente zwischen den Kolben und Schäften aufweisen. In einigen Beispielen sind die Dämpfungselemente als Federn (z. B. metallische Schraubenfedern) ausgeführt. In weiteren Beispielen können die Dämpfungselemente als Elastomerelemente (z. B. Gummipuffer) oder Dämpfungselemente anderer Art ausgeführt sein. Daher können sich z. B. beim Überfahren einer Unebenheit der erste und zweite untere Beinabschnitt relativ zu dem ersten und zweiten oberen Beinabschnitt nach oben bewegen, bevor die Losbrechkraft erreicht ist. Durch die beispielhaften beweglichen Kolben- und Schaftkonfigurationen kann die Vordergabel Stöße und Schläge schneller absorbieren. Darüber hinaus absorbieren die beweglichen Kolben- und Schaftkonfigurationen auch hochfrequente Vibrationen, wie z. B. Frequenzen über 5 Hz, die andernfalls auf den Lenker übertragen würden und vom Fahrer wahrzunehmen wären. Durch die beispielhaften beweglichen Kolben- und Schaftkonfigurationen können die (am Rad angebrachten) unteren Beinabschnitte unabhängig von den oberen Beinabschnitten flattern oder vibrieren, wodurch die vom Fahrer wahrgenommenen Vibrationen reduziert werden. Daher werden niederfrequente Vibrationen von den beispielhaften beweglichen Kolben- und Schaftkonfigurationen teilweise absorbiert, bis der Dämpfer und die Luftfeder durch die Losbrechkraft komprimieren oder sich ausdehnen, während hochfrequente Vibrationen von den beispielhaften beweglichen Kolben- und Schaftkonfigurationen absorbiert werden. Die hierin offenbarten beispielhaften beweglichen Kolben- und Schaftkonfigurationen verringern die vom Fahrer am Lenker wahrgenommenen Vibrationen, was den Fahrkomfort für den Fahrer erhöht. Ferner wächst das Vertrauen des Fahrers in die Traktion und Haftung der Räder.
  • Eine hierin offenbarte beispielhafte Luftfeder umfasst einen Luftfederkörper, einen Kolben in dem Luftfederkörper und einen Schaft. Der Luftfederkörper kann einem oberen Beinabschnitt oder Rohr der Vordergabel entsprechen. Der Kolben ist im Luftfederkörper angeordnet und teilt den Luftfederkörper in eine erste Kammer (z. B. eine Positivluftkammer) und eine zweite Kammer (z. B. eine Negativluftkammer). Der Schaft ist mit einem unteren Beinabschnitt verbunden und erstreckt sich in den Luftfederkörper. Im Gegensatz zu bekannten Luftfedern sind der Schaft und der Kolben beweglich verbunden. Der Kolben und der Schaft können sich also relativ zueinander bewegen. In einigen Beispielen erstreckt sich der Schaft durch den Kolben und ist der Kolben entlang des Schafts verschiebbar (und umgekehrt). In einigen Beispielen sind ein oder mehrere Dämpfungselemente, z. B. Federn, zwischen dem Schaft und dem Kolben angebracht. Beispielsweise ist eine erste Feder um den Schaft angeordnet und spannt den Kolben in einer ersten Richtung relativ zu dem Schaft vor (oder anders gesagt: Die Feder spannt den Schaft in einer zur ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung relativ zu dem Kolben vor). In einigen Beispielen ist eine zweite Feder auf der der ersten Feder gegenüberliegenden Seite des Kolbens vorgesehen. In weiteren Beispielen kommt nur eine Feder zum Einsatz. Wird eine Druckkraft auf die Vordergabel ausgeübt, bewegt sich beispielsweise der untere Beinabschnitt mit dem Schaft relativ zu dem oberen Beinabschnitt nach oben, gleitet der Schaft durch den Kolben, wird eine der Federn komprimiert und wird die andere Feder ausgedehnt. Dadurch kann sich der untere Beinabschnitt relativ zu dem oberen Beinabschnitt nach oben bewegen, bevor der Kolben die Losbrechkraft erreicht und sich im Luftfederkörper bewegt. Ist die Losbrechkraft erreicht, gleitet der Kolben innerhalb des Luftfederkörpers. Niederfrequente Vibrationen werden über den Schaft auf den Kolben übertragen, bis die Losbrechkraft erreicht ist und die Luftfeder zusammengedrückt wird. Da die Federn auf gegenüberliegenden Seiten des Kolbens angeordnet sind, ist in einigen Beispielen die Kraft, die die Bewegung des unteren Beinabschnitts relativ zu dem oberen Beinabschnitt auslöst, gleich null. Wird keine Druckkraft mehr ausgeübt, spannt die Feder bzw. spannen die Federn den unteren Beinabschnitt zurück in die ursprüngliche Position relativ zu dem oberen Beinabschnitt. Beim Ausfedern kann die umgekehrte Reaktion auftreten. Die Feder wirkt bzw. die Federn wirken daher als eine Feder in Reihe mit der Luftfeder und ermöglicht bzw. ermöglichen auf diese Weise eine Relativbewegung zwischen dem oberen und dem unteren Beinabschnitt. Die Feder absorbiert bzw. die Federn absorbieren auch hochfrequente Vibrationen, die der Dämpfer und/oder die Luftfeder andernfalls nicht absorbieren würde(n).
  • Ein hierin offenbarter beispielhafter Dämpfer kann eine ähnliche Anordnung wie die oben offenbarte beispielhafte Luftfeder aufweisen. Der Dämpfer kann beispielsweise einen Dämpferkörper, einen Kolben (manchmal auch als Dämpferelement bezeichnet) in dem Dämpferkörper und einen Schaft aufweisen. Der Kolben ist in dem Dämpferkörper angeordnet und teilt den Dämpferkörper in eine erste Kammer und eine zweite Kammer. Der Kolben kann einen oder mehrere Kanäle aufweisen, damit ein Fluid über den Kolben zwischen der ersten und der zweiten Kammer fließen kann. Der Schaft ist mit einem unteren Beinabschnitt verbunden und erstreckt sich in den Dämpferkörper. Der Schaft und der Kolben sind beweglich verbunden. Der Kolben und der Schaft können sich also relativ zueinander bewegen. In einigen Beispielen erstreckt sich der Schaft durch den Kolben und ist der Kolben entlang des Schafts verschiebbar (und umgekehrt). In einigen Beispielen sind ein oder mehrere Dämpfungselemente, z. B. Federn, zwischen dem Schaft und dem Kolben verbunden. Somit funktioniert der Dämpfer ähnlich wie die Luftfeder, um eine Relativbewegung zwischen einem unteren Beinabschnitt und einem oberen Beinabschnitt zu ermöglichen. In weiteren Beispielen kann jedoch nur entweder die Luftfeder oder der Dämpfer einen Kolben aufweisen, der beweglich mit einem Schaft verbunden ist.
  • Zu den Figuren: 1 zeigt ein Beispiel für ein von Menschen angetriebenes Fahrzeug, an dem die hierin offenbarten beispielhaften Federungskomponenten zum Einsatz kommen können. In diesem Beispiel ist das Fahrzeug eine mögliche Art von Fahrrad 100, z. B. ein Mountainbike. Im dargestellten Beispiel umfasst das Fahrrad 100 einen Rahmen 102 sowie ein Vorderrad 104 und ein Hinterrad 106, die drehbar mit dem Rahmen 102 verbunden sind. Im gezeigten Beispiel ist das Vorderrad 104 mit dem vorderen Ende des Rahmens 102 über eine Vordergabel 108 verbunden. Eine zur Vorderseite und/oder nach vorne gerichtete Fahrtrichtung oder Ausrichtung des Fahrrads 100 wird durch die Richtung des Pfeils A in 1 angezeigt. Eine nach vorne gerichtete Fahrtrichtung des Fahrrads 100 wird also durch die Richtung des Pfeils A angezeigt.
  • In dem dargestellten Beispiel von 1 umfasst das Fahrrad 100 einen Sitz 110, der über eine Sattelstütze 112 mit dem Rahmen 102 (z. B. in der Nähe des hinteren Endes des Rahmens 102 bezogen auf die Vorwärtsrichtung A) verbunden ist. Das Fahrrad 100 umfasst ferner einen mit dem Rahmen 102 und der Vordergabel 108 (z. B. in der Nähe eines vorderen Endes des Rahmens 102 bezogen auf eine Vorwärtsrichtung A) verbundenen Lenker 114 zum Lenken des Fahrrads 100. Das Fahrrad 100 ist auf einer Fahrfläche 116 dargestellt. Bei der Fahrfläche 116 kann es sich um eine beliebige Fahrfläche handeln, wie z. B. den Boden (z. B. einen unbefestigten Weg, einen Bürgersteig, eine Straße usw.), eine künstliche Struktur über dem Boden (z. B. eine Holzrampe) und/oder eine andere Fläche.
  • In dem dargestellten Beispiel umfasst das Fahrrad 100 einen Antriebsstrang 118 mit einer Kurbelbaugruppe 120. Die Kurbelbaugruppe 120 ist über eine Kette 122 mit einer an einer Nabe 126 des Hinterrads 106 befestigten Kettenradbaugruppe 124 verbunden. Die Kurbelbaugruppe 120 umfasst wenigstens einen, normalerweise zwei Kurbelarme 128 und Pedale 130 sowie wenigstens ein vorderes Kettenrad oder einen Kettenring 132. Eine hintere Gangwechselvorrichtung 134, z. B. ein Umwerfer, ist an dem Hinterrad 106 angeordnet, um die Kette 122 durch verschiedene Kettenräder der Kettenradbaugruppe 124 zu bewegen. Zusätzlich oder alternativ kann das Fahrrad 100 eine vordere Gangwechselvorrichtung aufweisen, um die Kette 122 durch die Gänge auf dem Kettenring 132 zu bewegen.
  • Das Beispielfahrrad 100 umfasst ein Federungssystem mit einer oder mehreren Federungskomponenten. In diesem Beispiel ist die Vordergabel 108 als vordere Federungskomponente ausgeführt. Die Vordergabel 108 ist oder umfasst einen Stoßdämpfer mit einer Feder und einem Dämpfer, wie hierin im Einzelnen offenbart. Darüber hinaus umfasst das Fahrrad 100 im dargestellten Beispiel eine hintere Federungskomponente 136, bei der es sich um einen Stoßdämpfer handelt, der hierin als hinterer Stoßdämpfer 136 bezeichnet wird. Der hintere Stoßdämpfer 136 ist zwischen zwei Abschnitten des Rahmens 102 verbunden und umfasst eine Schwinge 138, die mit dem Hinterrad 106 verbunden ist. Die Vordergabel 108 und der hintere Stoßdämpfer 136 absorbieren Stöße und Vibrationen während der Fahrt mit dem Fahrrad 100 (z. B. bei Fahrten auf unwegsamem Gelände). In weiteren Beispielen kann/können die Vordergabel 108 und/oder der hintere Stoßdämpfer 136 in anderen Konfigurationen oder Anordnungen in das Fahrrad 100 integriert sein. Darüber hinaus kann das Federungssystem in weiteren Beispielen nur eine Federungskomponente (z. B. nur die Vordergabel 108) oder mehr als zwei Federungskomponenten (z. B. eine zusätzliche Federungskomponente an der Sattelstütze 112) zusätzlich oder alternativ zu der Vordergabel 108 und dem hinteren Stoßdämpfer 136 verwenden.
  • Während das in 1 dargestellte Beispielfahrrad 100 ein Mountainbike ist, können die hierin offenbarten beispielhaften Federungskomponenten auch bei Fahrrädern anderer Art zum Einsatz kommen. Beispielsweise können die offenbarten Federungskomponenten an Rennrädern sowie Fahrrädern mit mechanischen (z. B. Kabel, Hydraulik, Pneumatik etc.) und nicht mechanischen (z. B. verkabelten, drahtlosen) Antriebssystemen verwendet werden. Die offenbarten Federungskomponenten können auch bei anderen Arten vom Menschen angetriebener zwei-, drei- und vierrädriger Fahrzeuge eingesetzt werden. Darüber hinaus können die beispielhaften Federungskomponenten bei Fahrzeugen anderer Art zum Einsatz kommen, z. B. bei Kraftfahrzeugen (z. B. Motorrädern, Pkw, Lkw usw.).
  • 2 ist eine perspektivische Ansicht der beispielhaften Vordergabel 108 (einer Federungskomponente), die eine hierin offenbarte beispielhafte Feder (z. B. eine Luftfeder) und/oder einen beispielhaften Dämpfer umfassen kann. In dem in 2 dargestellten Beispiel umfasst die Vordergabel 108 einen Gabelschaft 200, eine Krone 202, ein erstes Bein 204 und ein zweites Bein 206. In diesem Beispiel umfassen das erste und das zweite Bein 204, 206 ein erstes bzw. ein zweites oberes Rohr 208, 210 (manchmal auch als Beinabschnitte oder Standrohre bezeichnet) sowie ein erstes bzw. ein zweites unteres Rohr 212, 214 (manchmal auch als Beinabschnitte oder Tauchrohre bezeichnet). Das erste und das zweite Rohr 208, 210 können zusammen als obere Rohrbaugruppe bezeichnet werden, und das erste und das zweite untere Rohr 212, 214 können zusammen als untere Rohrbaugruppe bezeichnet werden. Der Gabelschaft 200 ist mit dem Rahmen 102 (1) und dem Lenker 114 (1) verbunden. Das erste und das zweite obere Rohr 208, 210 sind über die Krone 202 verbunden. In einigen Beispielen sind das erste und das zweite untere Rohr 212, 214 über eine Brücke verbunden (manchmal auch als Gabelstrebe oder Stabilisator bezeichnet). Das erste und das zweite untere Rohr 212, 214 umfassen jeweils Abschnitte zur Anbringung des Vorderrads 216, 218, z. B. Löcher (z. B. Ösen) oder Ausfallenden zum Anbringen des Vorderrads 104 (1) an der Vordergabel 108. Das erste und das zweite obere Rohr 208, 210 sind verschiebbar in dem ersten bzw. zweiten unteren Rohr 212, 214 aufgenommen. Das erste und das zweite obere Rohr 208, 210 sind somit teleskopisch mit dem ersten bzw. zweiten unteren Rohr 212, 214 angeordnet. Während des Einfederns bewegen sich das erste und das zweite obere Rohr 208, 210 in das erste bzw. das zweite untere Rohr 212, 214 hinein oder darauf zu, und während des Ausfederns bewegen sich das erste und das zweite obere Rohr 208, 210 aus dem ersten bzw. dem zweiten unteren Rohr 212, 214 heraus oder davon weg.
  • Wie in 2 dargestellt, weist das erste obere Rohr 208 ein erstes Ende 220, hierin als oberes Ende 220 bezeichnet, und ein dem oberen Ende 220 gegenüberliegendes zweites Ende 222, hierin als unteres Ende 222 bezeichnet, auf. Das obere Ende 220 ist mit der Krone 202 verbunden. Das erste untere Rohr 212 weist ein erstes Ende 224, hierin als oberes Ende 224 bezeichnet, und ein dem oberen Ende 224 gegenüberliegendes zweites Ende 226, hierin als unteres Ende 226 bezeichnet, auf. Das untere Ende 222 des ersten oberen Rohrs 208 ist in dem ersten unteren Rohr 212 angeordnet. Das obere Ende 220 des ersten oberen Rohrs 208 und das untere Ende 226 des ersten unteren Rohrs 212 bilden das erste und zweite distale Ende der Federungskomponente. Beim Einfedern bewegen sich das obere Ende 220 (das erste distale Ende) und das untere Ende 226 (das zweite distale Ende) aufeinander zu, und beim Ausfahren oder Ausfedern bewegen sich das obere Ende 220 und das untere Ende 226 voneinander weg. Das erste obere und untere Rohr 208, 212 sind also teleskopisch angeordnet und begrenzen einen Innenraum 228. Das erste obere und untere Rohr 208, 212 bewegen sich entlang einer ersten Translationsachse 230. Das zweite obere und untere Rohr 210, 214 sind in ähnlicher Weise angeordnet. Insbesondere weist das zweite obere Rohr 210 ein erstes Ende 232, hierin als oberes Ende 232 bezeichnet, und ein dem oberen Ende 232 gegenüberliegendes zweites Ende 234, hierin als unteres Ende 234 bezeichnet, auf. Das zweite untere Rohr 214 weist ein erstes Ende 236, hierin als oberes Ende 236 bezeichnet, und ein dem oberen Ende 236 gegenüberliegendes zweites Ende 238, hierin als unteres Ende 238 bezeichnet, auf. Das obere Ende 232 des zweiten oberen Rohrs 210 ist mit der Krone 202 verbunden, und das untere Ende 238 des zweiten oberen Rohrs 210 ist in dem zweiten unteren Rohr 214 angeordnet. Das zweite obere und untere Rohr 210, 214 sind also teleskopisch angeordnet und begrenzen einen Innenraum 240. Das zweite obere und untere Rohr 210, 214 bewegen sich entlang einer zweiten Translationsachse 242.
  • Im dargestellten Beispiel umfasst die Vordergabel 108 sowohl eine Feder 244 als auch einen Dämpfer 246. In diesem Beispiel ist die Feder 244 als Luftfeder ausgeführt, die hierin als Luftfeder 244 bezeichnet wird. Die Luftfeder 244 ist in dem zweiten oberen und unteren Rohr 210, 214 angeordnet und/oder anderweitig darin integriert, und der Dämpfer 246 ist in dem ersten oberen und unteren Rohr 208, 212 angeordnet und/oder anderweitig darin integriert. Genauer gesagt ist die Luftfeder 244 in dem Innenraum 240 des zweiten oberen und unteren Rohrs 210, 214 angeordnet und/oder anderweitig durch diesen Innenraum definiert, der von den Wänden des zweiten oberen und unteren Rohrs 210, 214 begrenzt wird. In ähnlicher Weise ist der Dämpfer 246 in dem von den Wänden des ersten oberen und unteren Rohrs 208, 212 gebildeten Innenraum 228 angeordnet und/oder anderweitig durch diesen begrenzt. In weiteren Beispielen kann die Luftfeder 244 in dem ersten oberen und unteren Rohr 208, 212 angeordnet und/oder anderweitig darin integriert sein und kann der Dämpfer 246 in dem zweiten oberen und unteren Rohr 210, 214 angeordnet und/oder anderweitig darin integriert sein. Die Luftfeder 244 ist dazu eingerichtet, der Kompression der oberen Enden 220, 232 in Richtung untere Enden 226, 238 entgegenzuwirken und die Rohre 208, 210, 212, 214 nach der Kompression in die ausgefahrene Stellung zurückzubringen. Der Dämpfer 246 ist dazu eingerichtet, die Geschwindigkeit der Kompression/Ausdehnung zu begrenzen und/oder ansonsten Vibrationen zu absorbieren.
  • Die Luftfeder 244 umfasst einen Luftfederkörper, der eine oder mehrere pneumatische Kammern definiert. In diesem Beispiel ist das zweite obere Rohr 210 als Luftfederkörper ausgeführt. Daher kann das zweite obere Rohr 210 auch als Luftfederkörper 210 bezeichnet werden. In weiteren Beispielen kann jedoch auch ein separater Luftfederkörper in dem zweiten oberen Rohr 210 angeordnet sein. Wie in 2 dargestellt, umfasst die Luftfeder 244 einen ersten Schaft 248 (der auch als Feder- oder Kolbenschaft, -stange oder -spindel bezeichnet werden kann). Der erste Schaft 248 ist mit dem unteren Ende 238 des zweiten unteren Rohrs 214 verbunden und erstreckt sich von dort nach oben. Der erste Schaft 248 erstreckt sich in das zweite obere Rohr 210. Insbesondere erstreckt sich der erste Schaft 248 durch eine Dichtung 250 in dem unteren Ende 234 des zweiten oberen Rohrs 210 und in den Innenraum 240 des zweiten oberen Rohrs 210. Die Luftfeder 244 umfasst einen Kolben 252 in dem zweiten oberen Rohr 210 (d. h. im Innenraum 240 des zweiten oberen Rohrs 210). Der Kolben 252 ist beweglich mit dem ersten Schaft 248 verbunden, wie hierin im Einzelnen offenbart. Der Kolben 252 ist in dem zweiten oberen Rohr 210 verschiebbar. In einigen Beispielen ist um den Kolben 252 eine Dichtung angeordnet, die eine Dichtung zwischen dem Kolben 252 und der Innenfläche des zweiten oberen Rohrs 210 erzeugt. Der Kolben 252 teilt den Innenraum 240 im zweiten oberen Rohr 210 in eine erste Kammer 254 und eine zweite Kammer 256 (auch als pneumatische Kammern bezeichnet). Die erste Kammer 254 ist zwischen dem Kolben 252 und einer oberen Barriere, z. B. einer Kappe 258, im oberen Ende 232 des zweiten oberen Rohrs 210 ausgebildet. Die zweite Kammer 256 ist zwischen dem Kolben 252 und der Dichtung 250 im unteren Ende 234 des zweiten oberen Rohrs 210 ausgebildet.
  • In einigen Beispielen ist die erste Kammer 254 mit einer Menge eines pneumatischen Fluids (z. B. einem Gas, wie Luft) gefüllt, das einen höheren Druck als den Umgebungsdruck aufweist. Daher bildet die erste Kammer 254 in diesem Beispiel eine Druckkammer (manchmal auch als Hochdruckzone oder als Positivfederkammer bezeichnet). In einigen Beispielen bildet die zweite Kammer 256 eine Negativfederkammer unterhalb des Kolbens 252. Federt die Vordergabel 108 ein und bewegen sich die Enden des zweiten oberen und unteren Rohrs 210, 214 aufeinander zu, beispielsweise beim Überfahren einer Unebenheit, bewegt der erste Schaft 248 den Kolben 252 in Richtung oberes Ende 232 des zweiten oberen Rohrs 210. Dadurch verringert sich das Volumen der ersten Kammer 254 und nimmt der Druck des Fluids in der ersten Kammer 254 zu. Umgekehrt vergrößert sich das Volumen der zweiten Kammer 256 und sinkt der Druck des Fluids in der zweiten Kammer 256. Wird keine Druckkraft mehr ausgeübt, bewirken der erhöhte Druck in der ersten Kammer 254 und der verringerte Druck in der zweiten Kammer 256, dass sich der Kolben 252 vom oberen Ende 232 wegbewegt, sodass die Enden des zweiten oberen und unteren Rohrs 210, 214 auseinander gedrückt werden, wodurch sie als Feder wirken, um die Vordergabel 108 in ihre ursprüngliche oder Fahrstellung zurückzubringen. Das erste obere und untere Rohr 208, 212 folgen dieser Bewegung in ähnlicher Weise.
  • In weiteren Beispielen kann die Luftfeder 244 durch eine physikalische Feder, z. B. eine Schraubenfeder, realisiert werden. Beispielsweise kann eine Schraubenfeder in dem zweiten oberen Rohr 210 zwischen dem ersten Schaft 248 und dem oberen Ende 232 des zweiten oberen Rohrs 210 angeordnet sein. Federt die Vordergabel 108 ein, bewegt sich der erste Schaft 248 nach oben und drückt die Schraubenfeder zusammen. Nach dem Einfedern dehnt die Schraubenfeder die Vordergabel 108 zurück in ihre ursprüngliche oder Fahrstellung. In weiteren Beispielen kann die Luftfeder 244 durch andere Arten von Fluidfedern und/oder physikalischen Federkonfigurationen realisiert werden.
  • Im dargestellten Beispiel umfasst der Dämpfer 246 einen Dämpferkörper 260, der eine Kammer 262 definiert. Der Dämpferkörper 260 ist in dem ersten oberen Rohr 208 angeordnet und mit diesem verbunden. Die Kammer 262 ist mit einem Fluid gefüllt. Bei dem Fluid kann es sich beispielsweise um Öl, wie ein Dämpferfluid auf Mineralölbasis, handeln. In weiteren Beispielen können auch andere Arten von Dämpferfluiden zum Einsatz kommen (z. B. silikon- oder glykolartige Fluide). Der Dämpfer 246 umfasst einen zweiten Schaft 264 (der auch als Dämpfer- oder Kolbenschaft, -stange oder -spindel bezeichnet werden kann). Der zweite Schaft 264 ist mit dem unteren Ende 226 des ersten unteren Rohrs 212 verbunden und erstreckt sich von dort nach oben. Der zweite Schaft 264 erstreckt sich in den Dämpferkörper 260. Insbesondere erstreckt sich der zweite Schaft 264 durch eine Dichtung 266 im Boden des Dämpferkörpers 260 und in die Kammer 262 des Dämpferkörpers 260. Der Dämpfer 246 umfasst ein Dämpferelement 268 (das auch als Kolben oder Mittelventil bezeichnet werden kann), das in der Kammer 262 des Dämpferkörpers 260 angeordnet ist. Das Dämpferelement 268 ist beweglich mit dem zweiten Schaft 264 verbunden, wie hierin im Einzelnen offenbart. Das Dämpferelement 268 ist in dem Dämpferkörper 260 verschiebbar. Das Dämpferelement 268 teilt die Kammer 262 in eine erste Kammer und eine zweite Kammer (in Verbindung mit 8 näher dargestellt). In einigen Beispielen ist eine Dichtung (z. B. ein O-Ring) um das Dämpferelement 268 angeordnet, um zu verhindern, dass Flüssigkeit zwischen der Außenseite des Dämpferelements 268 und der Innenfläche des Dämpferkörpers 260 austritt. Federt die Vordergabel 108 ein und bewegen sich die Enden des ersten oberen und unteren Rohrs 208, 212 aufeinander zu, z. B. beim Überfahren einer Unebenheit, bewegt der zweite Schaft 264 das Dämpferelement 268 in der Kammer 262 nach oben in Richtung oberes Ende 220 des ersten oberen Rohrs 208. Beim Ausfedern bewegt sich das Dämpferelement 268 in der Kammer 262 nach unten, weg vom oberen Ende 220 des ersten oberen Rohrs 208. Das Dämpferelement 268 eist einen oder mehrere Kanäle auf, durch die ein Fluid mit einem begrenzten Volumenstrom zwischen der ersten und der zweiten Kammer über das Dämpferelement 268 fließen kann.
  • Wie oben offenbart, umfassen die Luftfeder 244 und der Dämpfer 246 mehrere Dichtungen (z. B. die Dichtung zwischen dem Kolben 252 und der Innenwand des zweiten oberen Rohrs 210, die Dichtung 250, die Dichtung zwischen dem Dämpferelement 268 und der Innenwand des Dämpferkörpers 260, die Dichtung 266 usw.). Diese Dichtungen weisen eine Haftreibung auf, die überwunden werden muss, um die Vordergabel 108 zusammenzudrücken oder auszudehnen. Diese Haftreibung ist zwar relativ gering, kann aber eine Verzögerung der Einfeder- oder Ausfederbewegung verursachen. Wird beispielsweise eine Druckkraft auf die Vordergabel 108 ausgeübt, können das obere und das untere Rohr 208, 210, 212, 214 im gleichen Verhältnis verbleiben (d. h. keine Bewegung), bis die Kraft derart hoch ist, dass die Haftreibung überwunden wird. Ist die Haftreibung überwunden, bewegen sich (z. B. gleiten) die Komponenten der Luftfeder 244 und des Dämpfers 246, wodurch sich das obere und untere Rohr 208, 210, 212, 214 relativ zueinander bewegen können. Diese Verzögerung kann zu einem unerwünschten Haftgleiten führen, das der Fahrer am Lenker wahrnehmen kann. Ferner absorbieren die Luftfeder 244 und der Dämpfer 246 keine hochfrequenten Vibrationen (z. B. Frequenzen über 5 Hz) mit geringerer Amplitude. Stattdessen werden diese hochfrequenten Vibrationen über die Vordergabel 108 auf den Lenker 114 (1) übertragen und somit vom Fahrer wahrgenommen. Um den oben genannten Nachteilen entgegenzuwirken, kann/können die Luftfeder 244 und/oder der Dämpfer 246 Kolben umfassen, die relativ zum Schaft beweglich sind, wie hierin im Einzelnen offenbart.
  • 3 ist eine Querschnittsansicht der beispielhaften Luftfeder 244 in einem ausgefahrenen oder unbelasteten Zustand. Der erste Schaft 248 erstreckt sich durch die Dichtung 250 und in das zweite obere Rohr 210. Der Kolben 252 ist mit dem ersten Schaft 248 verbunden. Wie in 3 dargestellt, teilt der Kolben 252 das Innere des zweiten oberen Rohrs 210 in die erste Kammer 254 (die Positivluftkammer) und die zweite Kammer 256 (die Negativluftkammer). In einigen Beispielen weist die Kappe 258 eine Luftfüllöffnung 300 auf, durch die der ersten Kammer 254 Luft hinzugefügt oder aus ihr entfernt werden kann.
  • 4 ist eine vergrößerte Ansicht des Ausschnitts 302 von 3. Der Kolben 252 ist in der Nähe eines Endes 400 des ersten Schafts 248 angeordnet. Der Kolben 252 ist beweglich mit dem ersten Schaft 248 verbunden. Dadurch können sich der erste Schaft 248 und der Kolben 252 relativ zueinander bewegen, wodurch sich das zweite obere und untere Rohr 210, 214 relativ zueinander bewegen können (ein- oder ausfedern). In dem dargestellten Beispiel erstreckt sich der erste Schaft 248 durch den Kolben 252. Insbesondere weist der Kolben 252 eine Öffnung 402 auf, durch die sich der erste Schaft 248 erstreckt. Der Kolben 252 ist entlang des ersten Schafts 248 verschiebbar, und der erste Schaft 248 ist durch den Kolben 252 verschiebbar. So können der erste Schaft 248 und der Kolben 252 axial relativ zueinander gleiten. Auf diese Weise sind der erste Schaft 248 und der Kolben 252 beweglich verbunden. In weiteren Beispielen können der erste Schaft 248 und der Kolben 252 in anderen Konfigurationen oder Anordnungen beweglich verbunden sein. Beispielsweise kann der Kolben 252 oberhalb des ersten Schafts 248 angeordnet und durch eine Feder mit dem ersten Schaft 248 verbunden sein.
  • Im dargestellten Beispiel umfasst die Luftfeder 244 eine äußere Dichtung 404, die in einer äußeren Dichtungsstopfbuchse 406 angeordnet ist, die in einem äußeren Umfangsrand des Kolbens 252 ausgebildet ist. Die äußere Dichtung 404 dient zur Abdichtung zwischen dem Kolben 252 und einer Innenfläche 408 des zweiten oberen Rohrs 210. Im dargestellten Beispiel umfasst die Luftfeder 244 ferner eine innere Dichtung 410, die in einer inneren Dichtungsstopfbuchse 412 angeordnet ist, die in einer inneren Umfangskante des Kolbens 252 ausgebildet ist. Die innere Dichtung 410 dient zur Abdichtung zwischen dem Kolben 252 und dem ersten Schaft 248. Der Kolben 252 bildet daher eine luftdichte Kammer in der ersten Kammer 254 und der zweiten Kammer 256. In weiteren Beispielen weist die Luftfeder 244 möglicherweise keine äußere Dichtung 404 und/oder innere Dichtung 410 auf.
  • Die Luftfeder 244 kann ein oder mehrere Dämpfungselemente umfassen, um die relative Bewegung des ersten Schafts 248 und des Kolbens 252 zu steuern. In einigen Beispielen sind die Dämpfungselemente als Federn ausgeführt. Im dargestellten Beispiel weist die Luftfeder 244 eine Doppelfederkonfiguration auf. Wie in 4 dargestellt, umfasst die Luftfeder 244 beispielsweise eine erste Feder 414, die oberhalb des Kolbens 252 angeordnet ist, und eine zweite Feder 416, die unterhalb des Kolbens 252 angeordnet ist. Die zweite Feder 416 ist somit auf einer der ersten Feder 414 gegenüberliegenden Seite des Kolbens 252 angeordnet. Die erste Feder 414 spannt den Kolben 252 in einer ersten Richtung relativ zu dem ersten Schaft 248 vor, und die zweite Feder 416 spannt den Kolben 252 in einer zur ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung relativ zu dem ersten Schaft 248 vor. Anders ausgedrückt: Die erste Feder 414 spannt den ersten Schaft 248 in einer ersten Richtung relativ zu dem Kolben 252 vor, und die zweite Feder 416 spannt den ersten Schaft 248 in einer zur ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung relativ zu dem Kolben 252 vor.
  • Im dargestellten Beispiel umfasst die Luftfeder eine erste Halterung 418, die mit dem ersten Schaft 248 verbunden ist, und eine zweite Halterung 420, die mit dem ersten Schaft 248 verbunden ist. Die erste Feder 414 ist zwischen der ersten Halterung 418 und dem Kolben 252 angeordnet (z. B. axial eingespannt), und die zweite Feder 416 ist zwischen der zweiten Halterung 420 und dem Kolben 252 angeordnet (z. B. axial eingespannt). In einigen Beispielen sind die erste und zweite Halterung 418, 420 Sicherungsringe (manchmal auch als C-Clips, Rotorclips oder Sprengringe bezeichnet). In einigen Beispielen ist die erste Feder 414 mit der ersten Halterung 418 und/oder dem Kolben 252 fest verbunden oder daran angebracht (z. B. durch Schweißen, durch Befestigungselemente usw.). In weiteren Beispielen ist die erste Feder 414 nicht fest an der ersten Halterung 418 oder dem Kolben 252 angebracht, sondern lediglich zusammengedrückt oder zwischen den beiden Teilen eingeklemmt. Die zweite Feder 416 kann ähnlich zwischen der zweiten Halterung 420 und dem Kolben 252 angeordnet sein. Im dargestellten Beispiel sind die erste und die zweite Feder 414, 416 um den ersten Schaft 248 angeordnet (z. B. konzentrisch oder koaxial). In weiteren Beispielen können die erste und/oder zweite Feder 414, 416 jedoch an anderen Stellen angeordnet sein.
  • In einigen Beispielen sind die erste und zweite Feder 414, 416 Druckfedern. Als solche spannt die erste Feder 414 den Kolben 252 relativ zum ersten Schaft 248 nach unten vor und spannt die zweite Feder 416 den Kolben 252 relativ zum ersten Schaft 248 nach oben vor. In diesem Beispiel sind die erste und zweite Feder 414, 416 konische Schraubenfedern. In einigen Beispielen sind konische Federn vorteilhaft, weil sie eine geringere Spannung (wegen der größeren Drahtlänge), weniger Knickung (wegen der größeren Breite) und eine geringere Höhe aufweisen. Ferner berühren aufgrund der größeren Breite die erste und zweite Feder 414, 416 den Kolben 252 in der Nähe des äußeren Randes des Kolbens 252, was die Stabilität erhöht. In weiteren Beispielen können die Federn 414, 416 als Schraubenfedern anderer Art und/oder Federn anderer Art (z. B. Blattfeder) ausgeführt sein. In weiteren Beispielen können die erste und zweite Feder 414, 416 als Zugfedern ausgeführt sein.
  • In diesem Beispiel bieten die Federn 414, 416 im Wesentlichen die gleiche Vorspannkraft. Der Kolben 252 befindet sich daher in einem Ruhezustand im Wesentlichen mittig zwischen der ersten und zweiten Halterung 418, 420, wie in 4 dargestellt. Beispielsweise ist in 4 eine Mittellinie 422 markiert, die die Mitte zwischen der ersten und zweiten Halterung 418, 420 darstellt. In diesem Beispiel befindet sich der Kolben 252 im Ruhezustand oder in der Ruhestellung mittig an der Mittellinie 422. Insbesondere entspricht ein Abstand D1 zwischen einer Oberseite des Kolbens 252 und der Mittellinie 422 einem Abstand D2 zwischen einer Unterseite des Kolbens 252 und der Mittellinie 422. In weiteren Beispielen können die Federn 414, 416 derart konfiguriert sein (z. B. durch Änderung der Länge der Federn 414, 416 und/oder der Federkonstanten), dass der Kolben 252 im Ruhezustand von der Mittellinie 422 versetzt ist. In einigen Beispielen befinden sich die erste und/oder zweite Feder 414, 416 in einem komprimierten Zustand, wenn sich der Kolben 252 im Ruhezustand befindet. In weiteren Beispielen können sich die erste und/oder zweite Feder 414, 416 in einem entspannten Zustand befinden.
  • Die bewegliche Kolben- und Schaftkonfiguration und die Federn 414, 416 ermöglichen eine Relativbewegung zwischen dem zweiten oberen Rohr 210, das an dem Rahmen 102 angebracht und als gefederte Masse gilt, und dem zweiten unteren Rohr 214, das an dem Vorderrad 104 angebracht und als ungefederte Seite der Federungskomponente gilt. Der erste Schaft 248, der Kolben 252 und die Federn 414, 416 steuern daher die Bewegung des zweiten oberen und unteren Rohrs 210, 214 entlang der zweiten Translationsachse 242 (2).
  • 5 zeigt, dass der erste Schaft 248 relativ zum Kolben 252 nach oben (z. B. in eine erste Richtung) bewegt wird. Dies kann der Fall sein, wenn auf die Luftfeder 244 eine Druckkraft ausgeübt wird, z. B. beim Überfahren einer Unebenheit. Wird beispielsweise zum ersten Mal eine Druckkraft auf die Vordergabel 108 (2) ausgeübt, werden das zweite untere Rohr 214 (2) und der erste Schaft 248 relativ zum zweiten oberen Rohr 210 nach oben gedrückt (wie durch den Pfeil angezeigt). Zwischen dem Kolben 252 und dem zweiten oberen Rohr 210 (an der Schnittstelle zwischen der äußeren Dichtung 404 und der Innenfläche 408) besteht eine gewisse Reibung, die den Kolben 252 in Position hält, bis die Losbrechkraft (Schwellenwert) erreicht ist. Während der anfänglichen Druckbewegung bewegt sich der erste Schaft 248 relativ zum Kolben 252 nach oben (z. B. gleitet der erste Schaft 248 durch den Kolben 252). Durch diese Bewegung wird die zweite Feder 416 zusammengedrückt und dehnt sich die erste Feder 414 aus. Wie in 5 dargestellt, ist der Abstand D2 beispielsweise größer als der Abstand D1. Durch diese Konfiguration kann sich das zweite untere Rohr 214 (die ungefederte Masse) relativ zu dem zweiten oberen Rohr 210 nach oben bewegen, bevor die Losbrechkraft für den Kolben 252 erreicht ist, wodurch die Vordergabel 108 die Vibrationen beim Einfedern schneller absorbieren und das Ansprechverhalten verbessern kann. Ferner führt dies zu einer vorübergehend verringerten Kompressionsgeschwindigkeit des Kolbens 252 relativ zum ersten Schaft 248, wodurch die Beschleunigungsrate und damit die vorübergehend auf die Luftfeder 244 wirkende Kompressionskraft verringert wird. Ist die Druckkraft relativ gering, z. B. beim Überfahren einer kleinen Unebenheit, bewegt sich der Kolben 252 möglicherweise überhaupt nicht relativ zum zweiten oberen Rohr 210 (aufgrund der Haftreibung). Wird keine Druckkraft mehr ausgeübt, wirken die erste und die zweite Feder 414, 416 zusammen, um den ersten Schaft 248 und das zweite untere Rohr 214 nach unten in den Ruhezustand zu bewegen (dargestellt in 4). Durch die bewegliche Kolben- und Schaftkonfiguration der Luftfeder 244 können daher kleinere Stöße und Vibrationen absorbiert werden, die sonst auf den Lenker 114 übertragen werden (1). In einigen Beispielen ist die zweite Feder 416 in dem in 5 dargestellten Zustand vollständig zusammengedrückt. Daher bewegt jede weitere Aufwärtsbewegung des ersten Schafts 248 auch den Kolben 252 nach oben.
  • Ist die Druckkraft hoch genug, ist die Losbrechkraft erreicht und bewegt (schiebt) der erste Schaft 248 den Kolben 252 im zweiten oberen Rohr 210 nach oben, wodurch das zweite obere und untere Rohr 210, 214 weiter zusammengedrückt werden können. Während dieser Kompressionsbewegung kann der Kolben 252 in dem in 5 dargestellten Zustand verbleiben, in dem die erste Feder 414 ausgedehnt und die zweite Feder 416 zusammengedrückt ist. Sobald keine Druckkraft mehr ausgeübt wird, wird der Kolben 252 durch den Druckunterschied zwischen der ersten und der zweiten Kammer 254, 256 nach unten gedrückt, damit sich das zweite obere und untere Rohr 210, 214 ausdehnen. In einigen Beispielen kann sich der Kolben 252 beim Übergang zwischen Einfederbewegung und Ausfederbewegung in die Ruhestellung zurückbewegen, wie in 4 dargestellt. In weiteren Beispielen kann der Kolben 252 jedoch in der in 5 dargestellten Position verbleiben. In einigen Beispielen verbleibt der Kolben 252 auch während des Ausfederns in der in 5 dargestellten Position. Sobald sich die Luftfeder 244 ausgedehnt hat, wirken die erste und die zweite Feder 414, 416 zusammen, um den Kolben 252 relativ zum ersten Schaft 248 zurück in die Ruhestellung (4) zu bewegen.
  • In einigen Fällen, wie in 6 gezeigt, kann sich der erste Schaft 248 auch relativ zum Kolben 252 nach unten bewegen. Durch diese Bewegung wird die erste Feder 414 zusammengedrückt und dehnt sich die zweite Feder 416 aus. Dadurch wird der Kolben 252 in eine Position bewegt, in der der Abstand D1 größer ist als der Abstand D2. Dies kann beim Einfedern, beim Übergang zwischen Einfedern und Ausfedern, beim Ausfedern und/oder in Fällen auftreten, in denen sich das zweite obere und untere Rohr 210, 214 auseinander bewegen. Dies bewirkt eine vorübergehend verringerte Ausfedergeschwindigkeit des Kolbens 252 relativ zum ersten Schaft 248, wodurch die vorübergehend auf die Luftfeder 244 wirkende Ausfederkraft verringert wird. Die Verringerung der vorübergehend auf die Luftfeder 244 wirkenden Kräfte verbessert das Federungsverhalten, die Handhabung des Systems und die Leistung für den Benutzer.
  • Die bewegliche Kolben- und Schaftkonfiguration und die erste und zweite Feder 414, 416 absorbieren daher hochfrequente Vibrationen mit niedriger Amplitude, die andernfalls durch das zweite obere und untere Rohr 210,214 auf den Lenker 114 übertragen werden (1). Die bewegliche Kolben- und Schaftkonfiguration und die erste und zweite Feder 414, 416 können als frequenzempfindlich angesehen werden. Insbesondere wird langer und langsamer Input von der ersten und zweiten Feder 414, 416 teilweise absorbiert und an den Kolben 252 übertragen, während schneller und kurzer Input hauptsächlich von der ersten und zweiten Feder 414, 416 absorbiert wird. Auf diese Weise reduzieren die bewegliche Kolben- und Schaftkonfiguration und die erste und zweite Feder 414, 416 die am Lenker 114 spürbaren Vibrationen (1). So können geringe Druckkräfte durch Unebenheiten von der Luftfeder 244 absorbiert werden. Die beispielhafte Konfiguration verbessert das Federungsverhalten, die Handhabung des Systems und die Leistung.
  • In einigen Beispielen sind die erste und zweite Feder 441, 416 dazu eingerichtet, jederzeit in Kontakt mit dem Kolben 252 und den Halterungen 418, 420 (und damit dem ersten Schaft 248) zu bleiben. Dies gewährleistet eine reibungslose, stabilisierte Bewegung zwischen dem ersten Schaft 248 und somit zwischen dem zweiten oberen und unteren Rohr 210, 214.
  • In einigen Beispielen sind der erste Schaft 248 und der Kolben 252 um etwa 4 mm in einer Richtung relativ zueinander beweglich (und ermöglichen somit einen Weg von etwa 8 mm zwischen dem zweiten oberen und unteren Rohr 210, 214). In weiteren Beispielen kann die Relativbewegung je nach Höhe der Kraft, Federkonstanten der Federn 414, 416 und/oder Losbrechkraft der Luftfeder 244 und des Dämpfers 246 größer oder kleiner sein. In weiteren Beispielen kann der Bewegungsbereich beispielsweise etwa 10 mm betragen. In einigen Beispielen sind Federn auf beiden Seiten des Kolbens 252 von Vorteil, weil die Nettokraft zur Einleitung der Bewegung in beide Richtungen gleich null ist (oder innerhalb einer infinitesimalen Toleranz von null). Anders als bei bekannten Vordergabeln ist daher bei der beispielhaften Vordergabel 108 keine bestimmte Kraft zur Überwindung von Reibung oder Losbrechkraft erforderlich, um eine Bewegung einzuleiten. Stattdessen kann jede Netto-Druck- oder Ausdehnungskraft zu einer Relativbewegung des zweiten oberen und unteren Rohrs 210, 214 führen. Die Folge sind weniger Vibrationen oder Stöße, die über die Vordergabel 108 auf den Lenker 114 übertragen werden (1). In einigen Beispielen verringern die auf gegenüberliegenden Seiten des Kolbens 252 angeordnete erste und zweite Feder 414, 416 einen etwaigen Spalt hinter dem Kolben 252, der bei Auslösung der Kraft einen Stoß verursachen könnte. Durch eine Feder auf beiden Seiten des Kolbens 252 kommt es daher in einigen Beispielen zu einer stabileren und gleichmäßigeren Bewegung. In weiteren Beispielen kann jedoch auch nur eine Feder zum Einsatz kommen, was immer noch ein Vorteil ist, damit die hierin beschriebenen Ergebnisse erzielt werden. Ferner kann die Verwendung nur einer Feder auch dazu dienen, bestimmte Bewegungen in einer Richtung zu erreichen. Eine Feder kann beispielsweise zum Einsatz kommen, damit sich der Kolben oder das Dämpferelement nur bei einer Einfederbewegung bewegt und/oder vorgespannt ist, wenn eine Einfederbewegung stärker ist als eine Ausfederbewegung.
  • Die erste und zweite Feder 414, 416 absorbieren auch hochfrequente Vibrationen mit geringer Amplitude, die andernfalls von der Vordergabel 108 nicht absorbiert werden könnten. Beispielsweise bei einer Fahrt auf welligem Gelände kann das zweite untere Rohr 214 durch die erste und zweite Feder 414, 416 relativ zum zweiten oberen Rohr 210 flattern. So werden diese hochfrequenten Vibrationen mit geringer Amplitude nicht auf den Lenker 114 übertragen (1). In einigen Beispielen trägt die bewegliche Kolben- und Schaftkonfiguration in dem zweiten oberen Rohr 210 dazu bei, diese beweglichen Komponenten vor Schmutz oder Trümmern zu schützen.
  • Während im dargestellten Beispiel die Luftfeder 244 die erste und zweite Feder 414, 416 umfasst, kann die Luftfeder 244 in weiteren Beispielen nur eine der Federn umfassen. Zum Beispiel kann nur die zweite Feder 416 vorhanden sein. In einem solchen Beispiel können sich der erste Schaft 248 und der Kolben 252 durch die zweite Feder 416 immer noch relativ zueinander zu bewegen, um Vibrationen zu absorbieren. In einem solchen Beispiel kann die zweite Feder 416 mit dem Kolben 252 verbunden sein und/oder kann die Luftfeder 244 einen Anschlag aufweisen (z. B. in der Nähe des Endes des ersten Schafts 248), der verhindert, dass sich der Kolben 252 über den ersten Schaft 248 hinaus bewegt. Ein Beispiel für eine Einzelfederkonfiguration ist in Verbindung mit dem Dämpfer 246 in 15-18 dargestellt und kann in ähnlicher Weise in Verbindung mit der Luftfeder 244 umgesetzt werden. Während in diesem Beispiel die Dämpfungselemente als Federn ausgeführt sind, können die Dämpfungselemente in weiteren Beispielen als andere Komponenten ausgeführt sein, wie z. B. ein oder mehrere Elastomerelemente (z. B. Nitrilgummi).
  • In einigen Beispielen kann die Luftfeder 244 ein Luftbypassmerkmal aufweisen, damit die Luft (oder ein anderes Fluid in der Luftfeder 244) in der ersten und zweiten Kammer 254, 256 während und/oder nach dem Einfedern/Ausfedern ausgeglichen werden kann. Wie in 7 dargestellt, weist die Innenfläche 408 des zweiten oberen Rohrs 210 beispielsweise eine Vertiefung 700 (z. B. eine Aussparung, eine Nut usw.) auf, damit die Luft den Kolben 252 während des Einfederns oder Ausfederns umgehen kann. Insbesondere wenn der Kolben 252 die Vertiefung 700 (während des Einfederns oder Ausfederns) passiert, kann die Luft in der ersten und/oder zweiten Kammer 254, 256 den Kolben 252 (und die äußere Dichtung 404) umgehen, wodurch der Druck in der ersten Kammer 254 (Positivluftkammer) und der zweiten Kammer 256 (Negativluftkammer) ausgeglichen wird. Die Bypassfunktion ist positionsabhängig in Bezug auf die Top-out-Position. Insbesondere kann das Bypassmerkmal (z. B. die Vertiefung 700) in einem bestimmten Abstand (z. B. 20 mm) von der Top-out-Position des Kolbens 252 angeordnet sein, um die gewünschten Effekte zu erzielen. Beispielsweise erreicht der Kolben 252 während eines Ausfederzyklus das Bypassmerkmal, gleicht den Druck aus und bewegt sich dann weiter in Richtung Top-out-Position, wodurch der Bypass deaktiviert und die Luft in der zweiten Kammer 256 (Negativluftkammer) leicht komprimiert wird. Daher gleicht die komprimierte Luft in der zweiten Kammer 256 die anfängliche Losbrechkraft des Eigendrucks in der ersten Kammer 254 (Positivluftkammer) aus. In weiteren Beispielen kann die Luftfeder 244 jedoch keine solche Luftumgehungsfunktion aufweisen. In weiteren Beispielen kann die Luftfeder 244 eine ausreichende Nachgiebigkeit aufweisen und keine Negativluftkammer (zweite Kammer 256) umfassen. In einigen dieser Beispiele kann die Luftfeder 244 eine Rampe aufweisen, um die inhärente positive Federplattform abzuschwächen. In einigen Beispielen kann die zweite Kammer 256 durch eine physische Feder, z. B. eine Schraubenfeder oder ein elastomeres Element, ersetzt werden.
  • Die in Verbindung mit der Luftfeder 244 in 3-6 offenbarte beispielhafte bewegliche Kolben- und Federkonfiguration kann in ähnlicher Weise in Verbindung mit dem Dämpfer 246 realisiert werden. 8 ist eine Querschnittsansicht des beispielhaften Dämpfers 246 in einem ausgefahrenen oder unbelasteten Zustand. Der zweite Schaft 264 erstreckt sich durch die Dichtung 266 und in den Dämpferkörper 260. Das Dämpferelement 268 ist mit dem zweiten Schaft 264 verbunden und in der Kammer 262 des Dämpferkörpers 260 angeordnet. Das Dämpferelement 268 ist in dem Dämpferkörper 260 verschiebbar. Wie in 8 dargestellt, teilt das Dämpferelement 268 die Kammer 262 in eine erste Kammer 800 und eine zweite Kammer 802. Die erste und die zweite Kammer 800, 802 sind mit Fluid gefüllt. Federt die Vordergabel 108 (2) ein und bewegen sich die Enden des ersten oberen und unteren Rohrs 208, 212 (2) aufeinander zu, z. B. beim Überfahren einer Unebenheit, bewegt der zweite Schaft 264 das Dämpferelement 268 in der Kammer 262 nach oben zu einem oberen Ende 803 des Dämpferkörpers 260. Beim Ausfedern bewegt sich das Dämpferelement 268 in der Kammer 262 nach unten, weg vom oberen Ende 803 des ersten oberen Rohrs 208.
  • In einigen Beispielen, wie in 8 dargestellt, umfasst der Dämpfer 246 einen internen schwimmenden Kolben (internal floating piston, IFP) 804 in der Kammer 262, der nach oben oder unten gleiten kann, um das Volumen einer Speicherkammer 806 zu verändern. In einigen Beispielen kann ein Benutzer (z. B. ein Fahrradfahrer) mit der Speicherkammer 806 interagieren (z. B. über einen Steuerknopf), um den Widerstand des IFP 804 zu ändern und somit die Einfederdämpfungsrate zu beeinflussen.
  • 9 ist eine vergrößerte Ansicht des Ausschnitts 808 von 8. Wie in 9 dargestellt, weist das Dämpferelement 268 einen oder mehrere Kanäle oder Fluidwege auf, die sich durch das Dämpferelement 268 erstrecken, damit das Fluid über das Dämpferelement 268 zwischen der ersten und der zweiten Kammer 800, 802 fließen kann. Das dargestellte Beispiel zeigt den ersten und den zweiten Kanal 900, 901. In weiteren Beispielen kann das Dämpferelement 268 mehr oder weniger Kanäle aufweisen. Federt die Vordergabel 108 (2) beispielsweise ein, wird das Fluid durch das Dämpferelement 268 gedrückt und fließt von der ersten Kammer 800 in die zweite Kammer 802. Umgekehrt wird das Fluid durch das Dämpferelement 268 gedrückt und fließt von der zweiten Kammer 802 in die erste Kammer 800, wenn die Vordergabel 108 ausfedert oder sich ausdehnt (z. B. durch die Rückstellkraft der Luftfeder 244). Das Dämpferelement 268 begrenzt den Volumenstrom des Fluids zwischen der ersten und der zweiten Kammer 800, 802, wodurch die Bewegung der Vordergabel 108 gedämpft und damit die Geschwindigkeit beeinflusst wird, mit der die Vordergabel 108 einfedert und/oder ausfedert.
  • Das Dämpferelement 268 ist beweglich mit dem zweiten Schaft 264 verbunden. Dadurch können sich der zweite Schaft 264 und das Dämpferelement 268 relativ zueinander bewegen, wodurch sich das erste obere und untere Rohr 208, 212 relativ zueinander bewegen (einfedern oder ausfedern) können. Im dargestellten Beispiel erstreckt sich der zweite Schaft 264 durch das Dämpferelement 268. Insbesondere weist das Dämpferelement 268 eine Öffnung 902 auf, durch die sich der zweite Schaft 264 erstreckt. Das Dämpferelement 268 ist entlang des zweiten Schafts 264 verschiebbar, und der zweite Schaft 264 ist durch das Dämpferelement 268 verschiebbar. Daher können der zweite Schaft 264 und das Dämpferelement 268 axial relativ zueinander gleiten. Auf diese Weise sind der zweite Schaft 264 und das Dämpferelement 268 beweglich verbunden. In weiteren Beispielen können der zweite Schaft 264 und das Dämpferelement 268 in anderen Konfigurationen oder Anordnungen beweglich verbunden sein. Beispielsweise kann das Dämpferelement 268 oberhalb des zweiten Schafts 264 angeordnet und durch eine Feder mit dem zweiten Schaft 264 verbunden sein.
  • Der Dämpfer 246 kann ein oder mehrere Dämpfungselemente umfassen, um die relative Bewegung des zweiten Schafts 264 und des Dämpferelements 268 zu steuern. In einigen Beispielen sind die Dämpfungselemente als Federn ausgeführt. In diesem Beispiel weist der Dämpfer 246 eine Doppelfederkonfiguration auf. Wie in 9 dargestellt, umfasst der Dämpfer 246 beispielsweise eine erste Feder 904, die oberhalb des Dämpferelements 268 angeordnet ist, und eine zweite Feder 906, die unterhalb des Dämpferelements 268 angeordnet ist. Die zweite Feder 906 ist daher auf einer der ersten Feder 904 gegenüberliegenden Seite des Dämpferelements 268 angeordnet. Die erste Feder 904 spannt das Dämpferelement 268 in einer ersten Richtung relativ zu dem zweiten Schaft 264 vor, und die zweite Feder 906 spannt das Dämpferelement 268 in einer zur ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung relativ zu dem zweiten Schaft 264 vor. Anders ausgedrückt: Die erste Feder 904 spannt den zweiten Schaft 264 in einer ersten Richtung relativ zu dem Dämpferelement 268 vor, und die zweite Feder 906 spannt den zweiten Schaft 264 in einer zur ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung relativ zu dem Dämpferelement 268 vor.
  • Im dargestellten Beispiel umfasst der Dämpfer 246 eine erste Halterung 908, die mit dem zweiten Schaft 264 verbunden ist, und eine zweite Halterung 910, die mit dem zweiten Schaft 264 verbunden ist. Die erste Feder 904 ist zwischen der ersten Halterung 908 und dem Dämpferelement 268 angeordnet (z. B. axial eingespannt), und die zweite Feder 416 ist zwischen der zweiten Halterung 910 und dem Dämpferelement 268 angeordnet (z. B. axial eingespannt). In einigen Beispielen sind die erste und zweite Halterung 908, 910 Sicherungsringe. In einigen Beispielen ist die erste Feder 904 fest mit der ersten Halterung 908 und/oder dem Dämpferelement 268 verbunden oder daran angebracht (z. B. durch Schweißen, durch Befestigungselemente usw.). In weiteren Beispielen ist die erste Feder 904 nicht fest an der ersten Halterung 908 oder dem Dämpferelement 268 angebracht, sondern lediglich zusammengedrückt oder zwischen den beiden Teilen eingeklemmt. Die zweite Feder 906 kann in ähnlicher Weise zwischen der zweiten Halterung 910 und dem Dämpferelement 268 angeordnet sein. Im dargestellten Beispiel sind die erste und die zweite Feder 904, 906 um den zweiten Schaft 264 angeordnet (z. B. konzentrisch oder koaxial). In weiteren Beispielen können die erste und/oder zweite Feder 940, 906 jedoch an anderen Stellen angeordnet sein.
  • In einigen Beispielen sind die erste und zweite Feder 904, 906 Druckfedern. Als solche spannt die erste Feder 904 das Dämpferelement 268 relativ zum zweiten Schaft 264 nach unten vor und spannt die zweite Feder 906 das Dämpferelement 268 relativ zum zweiten Schaft 264 nach oben vor. In diesem Beispiel sind die erste und zweite Feder 904, 906 zylindrische Schraubenfedern. In einigen Beispielen sind zylindrische Schraubenfedern vorteilhaft, um die Störung des Fluidstroms durch das Dämpferelement 268 zu verringern. In weiteren Beispielen können die erste und zweite Feder 904, 906 als andere Arten von Federn (z. B. konische Schraubenfedern) ausgeführt sein. In weiteren Beispielen können die erste und zweite Feder 414, 416 als Zugfedern ausgeführt sein.
  • In diesem Beispiel bieten die Federn 904, 906 im Wesentlichen die gleiche Vorspannkraft. In einem Ruhezustand befindet sich das Dämpferelement 268 im Wesentlichen mittig zwischen der ersten und zweiten Halterung 908, 910, wie in 9 dargestellt. Beispielsweise ist in 9 eine Mittellinie 912 eingezeichnet, die die Mitte zwischen der ersten und zweiten Halterung 908, 910 darstellt. In diesem Beispiel ist das Dämpferelement 268 im Ruhezustand oder in der Ruhestellung entlang der Mittellinie 912 zentriert. Insbesondere entspricht ein Abstand D1 zwischen einer oberen (ersten) Seite 914 des Dämpferelements 268 und der Mittellinie 912 einem Abstand D2 zwischen einer unteren (zweiten) Seite 916 des Dämpferelements 268 und der Mittellinie 912. In weiteren Beispielen können die Federn 904, 906 derart konfiguriert sein (z. B. durch Änderung der Länge der Federn 904, 906 und/oder der Federkonstanten), dass das Dämpferelement 268 im Ruhezustand von der Mittellinie 912 versetzt ist. In einigen Beispielen befinden sich die erste und/oder zweite Feder 940, 906 in einem komprimierten Zustand, wenn sich das Dämpferelement 268 in der Ruhestellung befindet. In weiteren Beispielen können sich die erste und/oder zweite Feder 904, 906 in einem entspannten Zustand befinden.
  • Ähnlich wie die oben offenbarte Luftfeder 244 ermöglichen die bewegliche Dämpferelement- und Schaftkonfiguration sowie die Federn 904, 906 eine relative Bewegung zwischen dem ersten oberen Rohr 208, das am Rahmen 102 angebracht ist, und dem ersten unteren Rohr 212, das am Vorderrad 104 angebracht ist. Daher steuern das Dämpferelement 268, der zweite Schaft 264 und die Federn 904, 906 die Bewegung des ersten oberen und unteren Rohrs 208, 212 entlang der ersten Translationsachse 230 ( 2).
  • 10 zeigt, dass der zweite Schaft 264 relativ zum Dämpferelement 268 nach oben (z. B. in eine erste Richtung) bewegt wird. Dies kann der Fall sein, wenn auf den Dämpfer 246 eine Druckkraft ausgeübt wird, z. B. beim Überfahren einer Unebenheit. Wird beispielsweise zum ersten Mal eine Druckkraft auf die Vordergabel 108 ausgeübt, werden das erste untere Rohr 212 (2) und der zweite Schaft 264 relativ zum ersten oberen Rohr 208 (2) nach oben gedrückt (wie durch den Pfeil angezeigt). Zwischen dem Dämpferelement 268 und dem Dämpferkörper 260 (an der Schnittstelle zwischen Dämpferelement 268 und einer Innenfläche 1000 des Dämpferkörpers 260) besteht eine gewisse Reibung, die das Dämpferelement 268 in Position hält, bis die Losbrechkraft (Schwellenwert) erreicht ist. Während der anfänglichen Druckbewegung gleitet der zweite Schaft 264 durch das Dämpferelement 268 nach oben. Durch diese Bewegung wird die zweite Feder 906 zusammengedrückt und dehnt sich die erste Feder 904 aus. Wie in 10 dargestellt, ist der Abstand D2 beispielsweise größer als der Abstand D1. Durch die erste und zweite Feder 904, 906 kann sich das erste untere Rohr 212 (die ungefederte Masse) relativ zu dem ersten oberen Rohr 208 nach oben bewegen, bevor die Losbrechkraft für das Dämpferelement 268 erreicht ist, wodurch die Vordergabel 108 die Vibrationen beim Einfedern schneller absorbieren und das Ansprechverhalten verbessern kann. Ferner führt dies zu einer vorübergehend verringerten Kompressionsgeschwindigkeit des Dämpferelements 268 relativ zum zweiten Schaft 264, wodurch die vorübergehend auf den Dämpfer 246 wirkende Kompressionskraft verringert wird. Ist die Druckkraft relativ gering, z. B. beim Überfahren einer kleinen Unebenheit, bewegt sich das Dämpferelement 268 möglicherweise überhaupt nicht relativ zum Dämpferkörper 260 (aufgrund der Haftreibung). Wird keine Druckkraft mehr ausgeübt, wirken die erste und die zweite Feder 904, 906 zusammen, um den zweiten Schaft 264 und das erste untere Rohr 212 nach unten in den Ruhezustand zu bewegen (dargestellt in 9). Durch die Dämpferelement- und Schaftkonfiguration und die erste und zweite Feder 904, 906 kann der Dämpfer 246 daher kleinere Stöße und Vibrationen absorbieren, die sonst auf den Lenker 114 übertragen werden (1). In einigen Beispielen ist die zweite Feder 906 in dem in 10 dargestellten Zustand vollständig zusammengedrückt. Daher bewegt jede weitere Aufwärtsbewegung des zweiten Schafts 264 auch das Dämpferelement 268 nach oben.
  • Ist die Druckkraft hoch genug, ist die Losbrechkraft erreicht und bewegt (schiebt) der Schaft 264 das Dämpferelement 268 in dem Dämpferkörper 260 nach oben, wodurch das erste obere und untere Rohr 208, 2012 weiter zusammengedrückt werden können. Während dieser Kompressionsbewegung kann das Dämpferelement 268 in dem in 10 dargestellten Zustand verbleiben, in dem die erste Feder 904 ausgedehnt und die zweite Feder 906 zusammengedrückt ist. Sobald keine Druckkraft mehr ausgeübt wird, dehnt die Luftfeder 244 (2) die Vordergabel 108 (einschließlich des ersten oberen und unteren Rohrs 208, 212) aus. Das Dämpferelement 268 gleitet im Dämpferkörper 260 nach unten. In einigen Beispielen kann sich das Dämpferelement 268 beim Übergang zwischen Einfederbewegung und Ausfederbewegung in die Ruhestellung zurückbewegen, wie in 9 dargestellt. In weiteren Beispielen kann das Dämpferelement 268 jedoch in der in 10 dargestellten Position verbleiben. In einigen Beispielen verbleibt das Dämpferelement 268 auch während des Ausfederns in der in 10 dargestellten Position. Sobald sich die Vordergabel 108 ausgedehnt hat, wirken die erste und die zweite Feder 904, 906 zusammen, um das Dämpferelement 268 relativ zum zweiten Schaft 264 zurück in die Ruhestellung zu bewegen.
  • In einigen Fällen, wie in 11 gezeigt, kann sich der zweite Schaft 264 auch relativ zum Dämpferelement 268 nach unten bewegen. Durch diese Bewegung wird die erste Feder 904 zusammengedrückt und dehnt sich die zweite Feder 906 aus. Dadurch wird das Dämpferelement 268 in eine Position bewegt, in der der Abstand D1 größer ist als der Abstand D2. Dies kann beim Einfedern, beim Übergang zwischen Einfedern und Ausfedern, beim Ausfedern und/oder in Fällen auftreten, in denen sich das erste obere und untere Rohr 208, 212 auseinander bewegen. Dies bewirkt eine vorübergehend verringerte Ausfedergeschwindigkeit des Dämpferelements 268 relativ zum zweiten Schaft 264, wodurch die vorübergehend auf den Dämpfer 246 wirkende Ausfederkraft verringert wird. Die Verringerung der vorübergehend auf den Dämpfer 246 wirkenden Kräfte verbessert das Federungsverhalten, die Handhabung des Systems und die Leistung für den Benutzer.
  • Die bewegliche Dämpferelement- und Schaftkonfiguration und die erste und zweite Feder 904, 906 absorbieren daher hochfrequente Vibrationen mit niedriger Amplitude, die andernfalls durch das erste obere und untere Rohr 208, 212 auf den Lenker 114 übertragen werden (1). Die bewegliche Dämpferelement- und Schaftkonfiguration und die erste und zweite Feder 904, 906 können als frequenzempfindlich angesehen werden. Insbesondere wird langer und langsamer Input von der ersten und zweiten Feder 904, 906 teilweise absorbiert und an das Dämpferelement 268 übertragen, während schneller und kurzer Input hauptsächlich von der ersten und zweiten Feder 904, 906 absorbiert wird. Auf diese Weise reduzieren die bewegliche Dämpferelement- und Schaftkonfiguration und die erste und zweite Feder 904, 906 die am Lenker 114 spürbaren Vibrationen (1). So können geringe Druckkräfte durch Unebenheiten von dem Dämpfer 246 absorbiert werden. Die beispielhafte Konfiguration verbessert das Federungsverhalten, die Handhabung des Systems und die Leistung.
  • In einigen Beispielen kann der Dämpfer 246 eine oder mehrere Unterlegscheiben umfassen, um den Widerstand über das Dämpferelement 268 zu erhöhen. 12 zeigt beispielsweise ein Beispiel, bei dem der Dämpfer 246 eine auf der Oberseite 914 des Dämpferelements 268 angeordnete erste Unterlegscheibe 1200 und eine auf der zweiten Seite 916 des Dämpferelements 268 angeordnete zweite Unterlegscheibe 1202 umfasst. Die erste Unterlegscheibe 1200 deckt wenigstens einen der Kanäle auf der Oberseite 914 des Dämpferelements 268 ab, und die zweite Unterlegscheibe 1202 deckt wenigstens einen der Kanäle auf der Unterseite 916 des Dämpferelements 268 ab. Die zweite Unterlegscheibe 1202 deckt andere Kanäle ab als die erste Unterlegscheibe 1200. Beispielsweise deckt die erste Unterlegscheibe 1200 den zweiten Kanal 901 im Dämpferelement 268 auf der Oberseite 914 ab. Die zweite Unterlegscheibe 1202 deckt jedoch den zweiten Kanal 901 auf der Unterseite 916 nicht ab (z. B. kann die zweite Unterlegscheibe 1202 eingekerbt sein oder eine mit dem zweiten Kanal 901 fluchtende Öffnung aufweisen). Umgekehrt deckt die zweite Unterlegscheibe 1202 den ersten Kanal 900 auf der Unterseite 916 ab, aber die erste Unterlegscheibe 1200 deckt den ersten Kanal 900 auf der Oberseite 914 nicht ab. Die Unterlegscheiben 1200, 1202 können Unterlegscheiben mit hohem oder geringem Widerstand sein.
  • 13 zeigt den Dämpfer 246 während des Einfederns. Wird das Dämpferelement 268 im Dämpferkörper 260 nach oben bewegt (wie durch den Pfeil dargestellt), wird das Fluid in der ersten Kammer 800 durch den ersten Kanal 900 gepresst und biegt die zweite Unterlegscheibe 1202 auf, damit es in die zweite Kammer 802 fließen kann. Der von der zweiten Unterlegscheibe 1202 erzeugte Widerstand dämpft oder verlangsamt die Bewegung des Fluids aus der ersten Kammer 800 in die zweite Kammer 802, wodurch die Dämpfung während einer Einfederbewegung verstärkt wird.
  • 14 zeigt den Dämpfer 246 während des Ausfederns. Wird das Dämpferelement 268 im Dämpferkörper 260 nach oben bewegt, wird das Fluid in der zweiten Kammer 802 durch den zweiten Kanal 901 gepresst und biegt die erste Unterlegscheibe 1200 auf, damit es in die erste Kammer 800 fließen kann. Der von der ersten Unterlegscheibe 1200 erzeugte Widerstand dämpft oder verlangsamt die Bewegung des Fluids aus der zweiten Kammer 802 in die erste Kammer 800, wodurch die Dämpfung während einer Ausfederbewegung verstärkt wird. Während in diesem Beispiel nur eine Unterlegscheibe auf jeder Seite des Dämpferelements 268 angeordnet ist, können in weiteren Beispielen mehrere Unterlegscheiben (z. B. ein Scheibenstapel) auf den Seiten des Dämpferelements 268 angeordnet sein. Zusätzlich oder alternativ können eine oder mehrere Unterlegscheiben nur auf einer Seite des Dämpferelements 268 vorgesehen sein.
  • Während in einigen der oben offenbarten Beispiele die Luftfeder 244 und der Dämpfer 246 Doppelfederkonfigurationen aufweisen, können die Luftfeder 244 und/oder der Dämpfer 246 in weiteren Beispielen eine Einzelfederkonfiguration aufweisen. Beispielsweise zeigt 15 ein Beispiel, bei dem der Dämpfer 246 eine Feder aufweist. Der in 15 dargestellte Dämpfer 246 ist im Wesentlichen identisch mit dem in 8 dargestellten Dämpfer 246. Daher können alle beispielhaften strukturellen und/oder funktionellen Merkmale, die in Zusammenhang mit 8-14 offenbart wurden, auch für den in 15 dargestellten beispielhaften Dämpfer 246 gelten. In 15 weist der beispielhafte Dämpfer 246 jedoch eine Einzelfederkonfiguration auf.
  • 16 ist eine vergrößerte Ansicht des Ausschnitts 1500 von 15. Wie in 16 dargestellt, umfasst der Dämpfer 246 eine Feder 1600. In diesem Beispiel ist die Feder 1600 unterhalb des Dämpferelements 268 angeordnet. Im dargestellten Beispiel weist der zweite Schaft 264 einen Flansch 1602 auf, der sich vom zweiten Schaft 264 radial nach außen erstreckt. Die Feder 1600 ist zwischen dem Flansch 1602 und dem Dämpferelement 268 angeordnet (z. B. axial eingespannt). In einigen Beispielen ist die Feder 1600 fest mit dem Flansch 1602 und/oder dem Dämpferelement 268 verbunden oder daran angebracht (z. B. durch Schweißen, durch Befestigungselemente usw.). Wie in 16 dargestellt, wird beispielsweise eine untere Windung der Feder 1600 zwischen dem Flansch 1062 und einem ersten Steg 1604 gehalten, der sich vom zweiten Schaft 264 radial nach außen erstreckt. In ähnlicher Weise wird eine obere Windung der Feder 1600 zwischen dem Dämpferelement 268 und einem zweiten Steg 1606 gehalten, der sich von der Unterseite 916 des Dämpferelements 268 radial nach außen erstreckt. In weiteren Beispielen kann die Feder 1600 durch andere Techniken (z. B. Sicherungsringe, Schweißen, Befestigungselemente usw.) an den Flansch 1602 und/oder das Dämpferelement 268 angebracht oder damit verbunden sein. In weiteren Beispielen ist die Feder 1600 nicht fest an dem Flansch 1602 oder dem Dämpferelement 268 angebracht, sondern lediglich zusammengedrückt oder zwischen den beiden Teilen eingeklemmt.
  • In diesem Beispiel ist die Feder 1600 eine Druckfeder. Wird die Feder 1600 zusammengedrückt, drückt die Feder 1600 das Dämpferelement 268 relativ zum zweiten Schaft 264 nach oben. Wird jedoch das Dämpferelement 268 nach oben bewegt, kann die Feder 1600 in Spannung versetzt werden und das Dämpferelement 268 relativ zum zweiten Schaft 264 nach unten vorspannen. In diesem Beispiel ist die Feder 1600 eine zylindrische Schraubenfeder. In weiteren Beispielen kann die Feder 1600 als eine andere Art von Feder ausgeführt sein (z. B. eine konische Schraubenfeder). Ferner kann die Feder 1600 in weiteren Beispielen als Zugfeder ausgeführt sein.
  • 16 zeigt das Dämpferelement 268 entlang der Mittellinie 912 zentriert in einem Ruhezustand oder einer Ruhestellung. In diesem Ruhezustand oder dieser Stellung kann die Feder 1600 in einem neutralen Zustand sein, in dem die Feder 1600 nicht unter Druck oder Spannung steht. Ähnlich wie die oben offenbarten Federn 904, 906 ermöglicht die Feder 1600 eine Relativbewegung zwischen dem ersten oberen Rohr 208, das am Rahmen 102 angebracht ist, und dem ersten unteren Rohr 212, das am Vorderrad 104 angebracht ist. Daher steuert die Feder 1600 die Bewegung des ersten oberen und unteren Rohrs 208, 212 entlang der ersten Translationsachse 230.
  • 17 zeigt, dass der zweite Schaft 264 relativ zum Dämpferelement 268 nach oben bewegt wird. Dies kann der Fall sein, wenn auf den Dämpfer 246 eine Druckkraft ausgeübt wird. Beispielsweise werden während einer Einfederbewegung das erste untere Rohr 212 (2) und der zweite Schaft 264 relativ zu dem ersten oberen Rohr 208 (2) und dem Dämpferkörper 260 nach oben gedrückt (wie durch den Pfeil angezeigt). Während der anfänglichen Druckbewegung gleitet der zweite Schaft 264 nach oben durch das Dämpferelement 268. Durch diese Bewegung wird die Feder 1600 zusammengedrückt. Wie in 17 dargestellt, ist beispielsweise der Abstand D2 größer als der Abstand D1. Dadurch ermöglicht die Feder 1600, dass sich das erste untere Rohr 212 (die ungefederte Masse) relativ zum ersten oberen Rohr 208 nach oben bewegt, bevor die Losbrechkraft für das Dämpferelement 268 erreicht ist, wodurch die Vordergabel 108 die Vibrationen beim Einfedern schneller absorbieren und das Ansprechverhalten verbessern kann. Ist die Druckkraft relativ gering, z. B. beim Überfahren einer kleinen Unebenheit, bewegt sich das Dämpferelement 268 möglicherweise überhaupt nicht relativ zum Dämpferkörper 260 (aufgrund der Haftreibung). Wird keine Druckkraft mehr ausgeübt, spannt die Feder 1600 den zweiten Schaft 264 und das erste untere Rohr 212 nach unten in den Ruhezustand vor (dargestellt in 16). Durch die Feder 1600 kann der Dämpfer 246 daher kleinere Stöße und Vibrationen absorbieren, die sonst auf den Lenker 114 übertragen werden (1). In einigen Beispielen ist die zweite Feder 906 in dem in 10 dargestellten Zustand vollständig zusammengedrückt. Daher bewegt jede weitere Aufwärtsbewegung des zweiten Schafts 264 auch das Dämpferelement 268 nach oben.
  • Ist die Druckkraft hoch genug, ist die Losbrechkraft erreicht und bewegt (schiebt) der Schaft 264 das Dämpferelement 268 in dem Dämpferkörper 260 nach oben, wodurch das erste obere und untere Rohr 208, 2012 weiter zusammengedrückt werden können. Während dieser Kompressionsbewegung kann das Dämpferelement 268 in dem in 17 dargestellten Zustand verbleiben, in dem die Feder 1600 zusammengedrückt ist. Sobald keine Druckkraft mehr ausgeübt wird, dehnt die Luftfeder 244 (2) die Vordergabel 108 (einschließlich des ersten oberen und unteren Rohrs 208, 212) aus. Das Dämpferelement 268 gleitet im Dämpferkörper 260 nach unten. In einigen Beispielen kann sich das Dämpferelement 268 beim Übergang zwischen Einfederbewegung und Ausfederbewegung in die Ruhestellung zurückbewegen, wie in 16 dargestellt. In weiteren Beispielen kann das Dämpferelement 268 jedoch in der in 17 dargestellten Position verbleiben. In einigen Beispielen verbleibt das Dämpferelement 268 auch während des Ausfederns in der in 17 dargestellten Position. Sobald sich die Vordergabel 108 ausgedehnt hat, bewegt die Feder 1600 das Dämpferelement 268 relativ zum zweiten Schaft 264 zurück in die Ruhestellung.
  • In einigen Fällen, wie in 18 gezeigt, kann sich der zweite Schaft 264 auch relativ zum Dämpferelement 268 nach unten bewegen. Durch diese Bewegung dehnt sich die Feder 1600 aus (z. B. dass die Feder 1600 unter Spannung steht). Dadurch wird das Dämpferelement 268 in eine Position bewegt, in der der Abstand D1 größer ist als der Abstand D2. Dies kann beim Einfedern, beim Übergang zwischen Einfedern und Ausfedern, beim Ausfedern und/oder in Fällen auftreten, in denen sich das erste obere und untere Rohr 208, 212 auseinander bewegen. Während in diesem Beispiel die Feder 1600 unterhalb des Dämpferelements 268 angeordnet ist, kann die Feder 1600 in weiteren Beispielen oberhalb des Dämpferelements 268 angeordnet sein (z. B. zwischen dem Dämpferelement 268 und einem Flansch am oder in der Nähe des Endes des zweiten Schafts 264).
  • In einigen Beispielen umfassen sowohl die Luftfeder 244 als auch der Dämpfer 246 bewegliche Kolben-/Dämpferelement- und Schaftkonfigurationen. In weiteren Beispielen kann jedoch nur die Luftfeder 244 oder der Dämpfer 246 eine bewegliche Kolben-/Dämpferelement- und Schaftkonfiguration aufweisen. Während die beispielhaften beweglichen Kolben-/Dämpferelement- und Schaftkonfigurationen von 3-18 in Verbindung mit einer Federungskomponente für die Vordergabel beschrieben sind, können die beispielhaften beweglichen Kolben-/Dämpferelement- und Schaftkonfigurationen in ähnlicher Weise in Verbindung mit anderen Arten von Federungskomponenten für das Vorderrad 104 (1) und/oder für andere Fahrzeugkomponenten ausgeführt sein. Zum Beispiel kann jede der beispielhaften beweglichen Kolben-/Dämpferelement- und Schaftkonfigurationen in Verbindung mit einer einbeinigen Gabel ausgeführt sein, die ein integriertes Dämpfer- und Federsystem in demselben Bein aufweisen kann. Als weiteres Beispiel kann jede der beispielhaften beweglichen Kolben-/Dämpferelement- und Schaftkonfigurationen im hinteren Stoßdämpfer 136 (1) ausgeführt sein. Als weiteres Beispiel kann jede der beispielhaften beweglichen Kolben-/Dämpferelement- und Schaftkonfigurationen in Verbindung mit einer Federungskomponente ausgeführt sein, die zusammen einer weiteren Komponente des Fahrrads 100 (1) verwendet wird, wie z. B. die Sattelstütze 112 (I).
  • Es wurden beispielhafte Federungskomponenten für Fahrräder offenbart. Die folgenden Abschnitte enthalten verschiedene Beispiele und Beispielkombinationen der hierin offenbarten Beispiele.
  • Beispiel 1 ist eine Federungskomponente für ein Fahrrad. Die Federungskomponente umfasst eine Luftfeder mit einem Luftfederkörper und einem Kolben im Luftfederkörper. Der Kolben teilt den Luftfederkörper in eine erste Kammer und eine zweite Kammer. Die Luftfeder weist einen Schaft auf, der sich in den Luftfederkörper erstreckt. Der Schaft erstreckt sich durch den Kolben. Der Kolben ist entlang des Schafts verschiebbar. Die Luftfeder weist ferner eine Feder auf, die den Kolben in eine erste Richtung relativ zum Schaft vorspannt.
  • Beispiel 2 umfasst die Federungskomponente aus Beispiel 1, wobei die Feder um den Schaft angeordnet ist.
  • Beispiel 3 umfasst die Federungskomponente aus Beispiel 1 oder 2, wobei die Feder eine Schraubenfeder ist.
  • Beispiel 4 umfasst die Federungskomponente aus einem der Beispiele 1-3, die ferner eine mit dem Schaft verbundene Halterung aufweist. Die Feder ist axial zwischen der Halterung und dem Kolben eingespannt.
  • Beispiel 5 umfasst die Federungskomponente aus einem der Beispiele 1-4, wobei die Feder eine erste Feder ist. Die Federungskomponente umfasst ferner eine zweite Feder, die auf einer der ersten Feder gegenüberliegenden Seite des Kolbens angeordnet ist. Die zweite Feder dient dazu, den Kolben in einer zweiten Richtung relativ zum Schaft vorzuspannen.
  • Beispiel 6 umfasst die Federungskomponente aus Beispiel 5, die ferner eine mit dem Schaft verbundene erste Halterung und eine mit dem Schaft verbundene zweite Halterung umfasst. Die erste Feder ist axial zwischen der ersten Halterung und dem Kolben eingespannt, die zweite Feder ist axial zwischen der zweiten Halterung und dem Kolben eingespannt.
  • Beispiel 7 umfasst die Federungskomponente aus Beispiel 6, wobei es sich bei der ersten und zweiten Halterung um Sicherungsringe handelt.
  • Beispiel 8 umfasst die Federungskomponente aus einem der Beispiele 1-7, wobei die Luftfeder eine innere Dichtung aufweist, die in einer Dichtungsstopfbuchse angeordnet ist, die in einem inneren Umfangsrand des Kolbens ausgebildet ist. Die innere Dichtung dient dazu, zwischen dem Kolben und dem Schaft abzudichten.
  • Beispiel 9 umfasst die Federungskomponente aus einem der Beispiele 1-8, wobei eine Innenfläche des Luftfederkörpers eine Vertiefung aufweist, damit Luft den Kolben beim Einfedern oder Ausfedern umgehen kann.
  • Beispiel 10 umfasst die Federungskomponente aus einem der Beispiele 1-9, wobei der Luftfederkörper ein erstes Rohr ist. Die Federungskomponente umfasst ferner ein zweites Rohr, das teleskopisch mit dem ersten Rohr angeordnet ist. Der Schaft ist mit einem unteren Ende des zweiten Rohrs verbunden. Das zweite Rohr umfasst einen Radanbringungsabschnitt.
  • Beispiel 11 ist eine Federungskomponente für ein Fahrrad. Die Federungskomponente umfasst einen Dämpfer mit einem Dämpferkörper und einem Dämpferelement im Dämpferkörper. Das Dämpferelement teilt den Dämpferkörper in eine erste Kammer und eine zweite Kammer. Der Dämpfer weist einen Schaft auf, der sich in den Dämpferkörper erstreckt. Der Schaft erstreckt sich durch das Dämpferelement. Das Dämpferelement ist entlang des Schafts verschiebbar. Das Dämpferelement weist ferner eine Feder auf, die das Dämpferelement in eine erste Richtung relativ zum Schaft vorspannt.
  • Beispiel 12 umfasst die Federungskomponente aus Beispiel 11, wobei die Feder um den Schaft angeordnet ist.
  • Beispiel 13 umfasst die Federungskomponente aus Beispiel 11 oder 12, die ferner eine mit dem Schaft verbundene Halterung aufweist. Die Feder ist axial zwischen dem Dämpferelement und der Halterung eingespannt.
  • Beispiel 14 umfasst die Federungskomponente aus einem der Beispiele 11-13, wobei die Feder eine erste Feder ist. Die Federungskomponente umfasst ferner eine zweite Feder, die auf einer der ersten Feder gegenüberliegenden Seite des Dämpferelements angeordnet ist. Die zweite Feder dient dazu, das Dämpferelement in einer zweiten Richtung relativ zum Schaft vorzuspannen.
  • Beispiel 15 umfasst die Federungskomponente aus Beispiel 14, die ferner eine mit dem Schaft verbundene erste Halterung und eine mit dem Schaft verbundene zweite Halterung umfasst. Die erste Feder ist axial zwischen der ersten Halterung und dem Dämpferelement eingespannt, und die zweite Feder ist axial zwischen der zweiten Halterung und dem Dämpferelement eingespannt.
  • Beispiel 16 umfasst die Federungskomponente aus einem der Beispiele 11-15, wobei sich ein Flansch von dem Schaft radial nach außen erstreckt und wobei die Feder axial zwischen dem Flansch und dem Dämpferelement eingespannt ist.
  • Beispiel 17 umfasst die Federungskomponente aus einem der Beispiele 11-16, wobei das Dämpferelement Kanäle aufweist, die sich durch das Dämpferelement erstrecken, damit ein Fluid über das Dämpferelement zwischen der ersten und der zweiten Kammer fließen kann.
  • Beispiel 18 umfasst die Federungskomponente aus Beispiel 17, die ferner umfasst: eine erste Unterlegscheibe, die wenigstens einen Kanal auf einer ersten Seite des Dämpferelements abdeckt; und eine zweite Unterlegscheibe, die wenigstens einen Kanal auf einer zweiten Seite des Dämpferelements abdeckt.
  • Beispiel 19 umfasst die Federungskomponente aus Beispiel 11, die ferner ein erstes Rohr und ein zweites Rohr umfasst, die teleskopisch angeordnet sind und einen Innenraum definieren. Der Dämpfer ist in dem Innenraum angeordnet. Der Schaft ist mit einem unteren Ende des zweiten Rohrs verbunden. Das zweite Rohr umfasst einen Radanbringungsabschnitt.
  • Beispiel 20 ist eine Federungskomponente für ein Fahrrad. Die Federungskomponente umfasst ein erstes oberes Rohr und ein erstes unteres Rohr, die teleskopisch angeordnet sind, ein zweites oberes Rohr und ein zweites unteres Rohr, die teleskopisch angeordnet sind, wobei das erste obere Rohr mit dem zweiten oberen Rohr verbunden ist, und einen Dämpfer in einem durch das erste obere und untere Rohr definierten Innenraum. Der Dämpfer umfasst einen ersten Schaft, der mit dem ersten unteren Rohr verbunden ist, und ein Dämpferelement, das beweglich mit dem ersten Schaft verbunden ist. Die Federungskomponente umfasst ferner eine Luftfeder in einem durch das zweite obere und untere Rohr definierten Innenraum. Die Luftfeder umfasst einen zweiten Schaft, der mit dem zweiten unteren Rohr verbunden ist, und einen Kolben, der beweglich mit dem zweiten Schaft verbunden ist.
  • Beispiel 21 umfasst die Federungskomponente aus Beispiel 20, wobei der Dämpfer eine erste Feder zum Vorspannen des ersten Schafts in einer ersten Richtung relativ zu dem Dämpferelement und eine zweite Feder zum Vorspannen des ersten Schafts in einer zur ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung relativ zu dem Dämpferelement umfasst.
  • Beispiel 22 umfasst die Federungskomponente aus Beispiel 20 oder 21, wobei die Luftfeder eine dritte Feder zum Vorspannen des zweiten Schafts in der ersten Richtung relativ zu dem Kolben und eine vierte Feder zum Vorspannen des zweiten Schafts in der zweiten Richtung relativ zu dem Kolben umfasst.
  • Aus den obigen Ausführungen wird ersichtlich, dass beispielhafte Vorrichtungen offenbart wurden, die die Stoßdämpfung in Federungskomponenten verbessern. Durch die hierin offenbarten beispielhaften beweglichen Kolben- und Schaftkonfigurationen ist eine Relativbewegung zwischen den Rohren einer Federungskomponente möglich, bevor die Losbrechkraft erreicht ist. Die hierin offenbarten beispielhaften beweglichen Kolben- und Schaftkonfigurationen absorbieren auch hochfrequente Vibrationen und reduzieren auf diese Weise die am Fahrradlenker wahrnehmbaren Vibrationen. Dadurch bekommt der Fahrer ein angenehmeres Fahrgefühl und mehr Vertrauen.
  • Die Abbildungen der hierin beschriebenen Ausführungsformen sollen ein allgemeines Verständnis für die Struktur der verschiedenen Ausführungsformen vermitteln. Die Abbildungen sind keine vollständige Beschreibung aller Elemente und Merkmale von Geräten und Systemen, die die hierin beschriebenen Strukturen oder Verfahren verwenden. Viele weitere Ausführungsformen sind für den Fachmann bei der Durchsicht der Offenbarung offensichtlich. Weitere Ausführungsformen können verwendet und von der Offenbarung abgeleitet werden, sodass strukturelle und logische Ersetzung und Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Offenbarung abzuweichen. Darüber hinaus sind die Abbildungen lediglich repräsentativ und möglicherweise nicht maßstabsgetreu gezeichnet. Bestimmte Proportionen in den Abbildungen können übertrieben sein, während andere Proportionen verkleinert sein können. Dementsprechend sind die Offenbarung und die Figuren eher als illustrativ und nicht als einschränkend zu betrachten.
  • Diese Beschreibung enthält zwar viele Einzelheiten, diese sollten jedoch nicht als Beschränkungen des Umfangs der Erfindung oder des beanspruchten Gegenstands verstanden werden, sondern als Beschreibungen von Merkmalen, die für bestimmte Ausführungsformen der Erfindung spezifisch sind. Bestimmte Merkmale, die in dieser Beschreibung in Zusammenhang mit einzelnen Ausführungsformen beschrieben werden, können auch in Kombination in einer einzigen Ausführungsform realisiert werden. Umgekehrt können verschiedene Merkmale, die in Zusammenhang mit einer einzigen Ausführungsform beschrieben werden, auch in mehreren Ausführungsformen separat oder in jeder geeigneten Unterkombination implementiert werden. Darüber hinaus können, obwohl Merkmale oben als in bestimmten Kombinationen wirkend beschrieben und sogar ursprünglich als solche beansprucht werden, ein oder mehrere Merkmale aus einer beanspruchten Kombination in einigen Fällen aus der Kombination herausgenommen werden, und die beanspruchte Kombination kann auf eine Unterkombination oder Variation einer Unterkombination gerichtet sein.
  • Auch wenn hierin bestimmte Ausführungsformen dargestellt und beschrieben sind, kann jede beliebige Anordnung, die den gleichen oder einen ähnlichen Zweck erfüllt, die gezeigten Ausführungsformen ersetzen. Diese Offenbarung soll alle späteren Anpassungen oder Variationen der verschiedenen Ausführungsformen abdecken. Kombinationen der obigen Ausführungsformen und andere, hierin nicht speziell beschriebene Ausführungsformen sind für den Fachmann bei Durchsicht der Beschreibung offensichtlich.
  • Die Zusammenfassung der Offenbarung wird in Übereinstimmung mit 37 C.F.R. 9 1.72(b) zur Verfügung gestellt und wird mit der Maßgabe eingereicht, dass sie nicht zur Auslegung oder Einschränkung des Umfangs oder der Bedeutung der Ansprüche verwendet wird. Darüber hinaus können in der vorstehenden ausführlichen Beschreibung verschiedene Merkmale zusammengefasst oder in einer einzigen Ausführungsform beschrieben werden, um die Offenbarung zu vereinfachen. Diese Offenbarung ist nicht so zu verstehen, dass die beanspruchten Ausführungsformen mehr Merkmale erfordern als in den einzelnen Ansprüchen ausdrücklich aufgeführt. Wie aus den folgenden Ansprüchen hervorgeht, kann der Erfindungsgegenstand vielmehr auf weniger als alle Merkmale einer der offenbarten Ausführungsformen gerichtet sein. Daher werden die folgenden Ansprüche in die ausführliche Beschreibung aufgenommen, wobei jeder Anspruch für sich steht und den beanspruchten Gegenstand separat definiert.
  • Die vorstehende ausführliche Beschreibung soll eher als erläuternd und nicht als einschränkend angesehen werden, und die folgenden Ansprüche einschließlich aller Äquivalente sollen den Umfang der Erfindung definieren. Die Ansprüche sind nicht so zu verstehen, dass sie sich auf die beschriebene Reihenfolge oder Elemente beziehen, es sei denn, es wird darauf hingewiesen. Daher werden alle Ausführungsformen, die in den Anwendungsbereich der folgenden Ansprüche und deren Äquivalente fallen und in deren Schutzbereich sind, als Erfindung beansprucht.

Claims (22)

  1. Federungskomponente für ein Fahrrad, wobei die Federungskomponente umfasst: eine Luftfeder mit: einem Luftfederkörper; einen Kolben in dem Luftfederkörper, wobei der Kolben den Luftfederkörper in eine erste Kammer und eine zweite Kammer teilt; einen Schaft, der sich in den Luftfederkörper erstreckt, wobei sich der Schaft durch den Kolben erstreckt und der Kolben entlang des Schafts verschiebbar ist; und eine Feder zum Vorspannen des Kolbens in einer ersten Richtung relativ zu dem Schaft.
  2. Federungskomponente nach Anspruch 1, wobei die Feder um den Schaft angeordnet ist.
  3. Federungskomponente nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Feder eine Schraubenfeder ist.
  4. Federungskomponente nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner eine mit dem Schaft verbundene Halterung umfasst, wobei die Feder axial zwischen der Halterung und dem Kolben eingespannt ist.
  5. Federungskomponente nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Feder eine erste Feder ist, wobei die Federungskomponente ferner eine zweite Feder aufweist, die auf einer der ersten Feder gegenüberliegenden Seite des Kolbens angeordnet ist, wobei die zweite Feder den Kolben in einer zweiten Richtung relativ zu dem Schaft vorspannt.
  6. Federungskomponente nach Anspruch 5, die ferner eine mit dem Schaft verbundene erste Halterung und eine mit dem Schaft verbundene zweite Halterung umfasst, wobei die erste Feder axial zwischen der ersten Halterung und dem Kolben und die zweite Feder axial zwischen der zweiten Halterung und dem Kolben eingespannt sind.
  7. Federungskomponente nach Anspruch 6, wobei es sich bei der ersten und zweiten Halterung um Sicherungsringe handelt.
  8. Federungskomponente nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Luftfeder eine innere Dichtung aufweist, die in einer Dichtungsstopfbuchse angeordnet ist, die in einem inneren Umfangsrand des Kolbens ausgebildet ist, wobei die innere Dichtung zwischen dem Kolben und dem Schaft abdichten soll.
  9. Federungskomponente nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Innenfläche des Luftfederkörpers eine Vertiefung aufweist, damit Luft den Kolben beim Einfedern oder Ausfedern umgehen kann.
  10. Federungskomponente nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Luftfederkörper ein erstes Rohr ist, wobei die Federungskomponente ferner ein zweites Rohr umfasst, das teleskopisch mit dem ersten Rohr angeordnet ist, wobei der Schaft mit einem unteren Ende des zweiten Rohrs verbunden ist, wobei das zweite Rohr einen Radanbringungsabschnitt umfasst.
  11. Federungskomponente für ein Fahrrad, wobei die Federungskomponente umfasst: einen Dämpfer mit; einem Dämpferkörper; einem Dämpferelement in dem Dämpferkörper, wobei das Dämpferelement den Dämpferkörper in eine erste Kammer und eine zweite Kammer teilt; und einem Schaft, der sich in den Dämpferkörper erstreckt, wobei sich der Schaft durch das Dämpferelement erstreckt und das Dämpferelement entlang des Schafts verschiebbar ist; und eine Feder zum Vorspannen des Dämpferelements in einer ersten Richtung relativ zu dem Schaft.
  12. Federungskomponente nach Anspruch 11, wobei die Feder um den Schaft angeordnet ist.
  13. Federungskomponente nach Anspruch 11 oder 12, die ferner eine mit dem Schaft verbundene Halterung umfasst, wobei die Feder axial zwischen dem Dämpferelement und der Halterung eingespannt ist.
  14. Federungskomponente nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die Feder eine erste Feder ist, wobei die Federungskomponente ferner eine zweite Feder aufweist, die auf einer der ersten Feder gegenüberliegenden Seite des Dämpferelements angeordnet ist, wobei die zweite Feder das Dämpferelement in einer zweiten Richtung relativ zu dem Schaft vorspannt.
  15. Federungskomponente nach Anspruch 14, die ferner eine mit dem Schaft verbundene erste Halterung und eine mit dem Schaft verbundene zweite Halterung umfasst, wobei die erste Feder axial zwischen der ersten Halterung und dem Dämpferelement und die zweite Feder axial zwischen der zweiten Halterung und dem Dämpferelement eingespannt sind.
  16. Federungskomponente nach einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei sich ein Flansch von dem Schaft radial nach außen erstreckt und wobei die Feder axial zwischen dem Flansch und dem Dämpferelement eingespannt ist.
  17. Federungskomponente nach einem der Ansprüche 11 bis 16, wobei das Dämpferelement Kanäle aufweist, die sich durch das Dämpferelement erstrecken, damit ein Fluid über das Dämpferelement zwischen der ersten und der zweiten Kammer fließen kann.
  18. Federungskomponente nach Anspruch 17, die ferner umfasst: eine erste Unterlegscheibe, die wenigstens einen Kanal auf einer ersten Seite des Dämpferelements abdeckt; und eine zweite Unterlegscheibe, die wenigstens einen Kanal auf einer zweiten Seite des Dämpferelements abdeckt.
  19. Federungskomponente nach einem der Ansprüche 11 bis 18, die ferner ein erstes Rohr und ein zweites Rohr umfasst, die teleskopisch angeordnet sind und einen Innenraum definieren, wobei der Dämpfer in dem Innenraum angeordnet ist, der Schaft mit einem unteren Ende des zweiten Rohrs verbunden ist und das zweite Rohr einen Radanbringungsabschnitt umfasst.
  20. Federungskomponente für ein Fahrrad, wobei die Federungskomponente umfasst: ein erstes oberes Rohr und ein erstes unteres Rohr, die teleskopisch angeordnet sind; ein zweites oberes Rohr und ein zweites unteres Rohr, die teleskopisch angeordnet sind, wobei das erste obere Rohr mit dem zweiten oberen Rohr verbunden ist; einen Dämpfer in einem durch das erste obere und untere Rohr definierten Innenraum, wobei der Dämpfer umfasst: einen ersten Schaft, der mit dem ersten unteren Rohr verbunden ist; und ein Dämpferelement, das beweglich mit dem ersten Schaft verbunden ist; und eine Luftfeder in einem durch das zweite obere und untere Rohr definierten Innenraum, wobei die Luftfeder umfasst: einen zweiten Schaft, der mit dem zweiten unteren Rohr verbunden ist; und einen Kolben, der beweglich mit dem zweiten Schaft verbunden ist.
  21. Federungskomponente nach Anspruch 20, wobei der Dämpfer umfasst: eine erste Feder zum Vorspannen des ersten Schafts in einer ersten Richtung relativ zu dem Dämpferelement; und eine zweite Feder zum Vorspannen des ersten Schafts in einer zur ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung relativ zu dem Dämpferelement.
  22. Federungskomponente nach Anspruch 20 oder 21, wobei die Luftfeder umfasst: eine dritte Feder zum Vorspannen des zweiten Schafts in der ersten Richtung relativ zu dem Kolben; und eine vierte Feder zum Vorspannen des zweiten Schafts in der zweiten Richtung relativ zu dem Kolben.
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