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Die Erfindung bezieht sich auf eine Umschaltvorrichtung zum Einstellen der Feder- und Dämpfeigenschaften zumindest eines Stoßdämpfers mit einem, mit dem zumindest einen Stoßdämpfer in Betätigungsverbindung stehenden Bedienelement und wenigstens einer Steuereinrichtung, die mit Einstellelementen des zumindest einen einzustellenden Stoßdämpfers verbunden ist, wobei der wenigstens einen Steuereinrichtung ein einziges, gemeinsames Bedienelement zum wahl- oder wechselweisen Einstellen sowohl der Feder- als auch der Dämpfeigenschaften des zumindest einen Stoßdämpfers zugeordnet ist.
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Die Feder- und/oder Dämpfeigenschaften eines Stoßdämpfers können üblicherweise über Einstellelemente, beispielsweise Stellschrauben, eingestellt werden, wobei jeweils ein Einstellelement für die Zugstufe, die Druckstufe und gegebenenfalls den Federweg vorgesehen sein kann. Häufig ist auch ein zusätzliches Einstellelement vorgesehen zum Einstellen des sogenannten Lock-Outs, bei dem der Ölfluss des Stoßdämpfers weitgehend blockiert ist und eine derart hohe Dämpfung entsteht, dass er praktisch nicht mehr einfedern kann.
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Die Art der Einstellelemente und deren Bedienung ist in der Regel bei verschiedenen Stoßdämpfer-Typen unterschiedlich, so dass sich der Benutzer mit den jeweiligen Einstellmöglichkeiten vertraut machen muss, bevor ein gezieltes Verändern der Feder- und/oder Dämpfeigenschaften möglich ist. Insbesondere der Zusammenhang zwischen Feder- und Dämpfeigenschaften ist dabei sehr komplex. Beispielsweise muss zur Einstellung des Lock-Outs, bei dem der Federweg weitgehend auf Null reduziert wird, nicht das Federverhalten modifiziert, sondern die Dämpfung auf einen maximalen Wert eingestellt werden. Der Fahrer muss also, um eine Federwegs-Änderung auf einen minimalen Federweg zu erreichen, die Dämpfung verändern. Diese scheinbar widersprüchlichen technischen Zusammenhänge sind dem durchschnittlichen Fahrradfahrer nicht bekannt.
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Zudem können diese Einstellungen nur direkt am Stoßdämpfer vorgenommen werden, so dass ein Verändern der Stoßdämpfer-Eigenschaften beispielsweise während dem Fahrradfahren nicht möglich ist. Zwar gibt es bereits Systeme, bei denen über ein Bedienelement, das beispielsweise am Lenker eines Fahrrades angeordnet sein kann, über die Dämpfung ein Lock-Out ein- oder ausgeschaltet werden kann, jedoch ist bei diesen Systemen eine Beeinflussung des Federwegs nicht möglich. Andere Systeme weisen ein Bedienelement zur Veränderung der Federungs-Eigenschaften auf. Bei diesen Systemen ist jedoch eine Beeinflussung des Dämpfungsverhaltens oder die Einstellung eines Lock-Outs nicht möglich.
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So ist aus der
EP 0 814 015 A2 eine Umschalteinrichtung der eingangs erwähnten Art bekannt, die zum Einstellen der Feder- und Dämpfeigenschaften des Hinterrad-Stoßdämpfers eines Fahrrades bestimmt ist. Um den Stoßdämpfer wahl- oder wechselweise zwischen einer Federstellung und einer Lock-Out-Blockadestellung umschalten zu können, ist ein als Drehgriff ausgestaltetes Bedienelement vorgesehen, das über eine Steuereinrichtung mit Einstellelementen des Stoßdämpfers in Steuerverbindung steht. Durch eine Drehbewegung an dem als Drehgriff ausgestalteten Bedienelement, die mit Hilfe der Steuereinrichtung in eine Linearbewegung eines mit den Einstellelementen des Stoßdämpfers in Steuerverbindung stehenden Bowdenzuges umgesetzt wird, lässt sich der Stoßdämpfer blockieren und dessen Federweg bei Bedarf praktisch derart auf Null setzen, dass dies einem Lock-Out gleichkommt. Eine weitergehende Änderung der Federungscharakteristik ist mit der vorbekannten Umschalteinrichtung jedoch nicht möglich.
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Aus der
DE 19 922 745 A1 ist eine Radaufhängungsvorrichtung für Motorräder vorbekannt, die ein elektronisches Steuergerät zum Verstellen der Dämpfungskraft und/oder der Federkraft zumindest einer Aufhängungseinheit zwischen Rad und Motorradrahmen aufweist. Die Aufhängungseinheit weist ihrerseits eine elektromechanische Verstellvorrichtung auf, die mittels des elektronischen Steuergerätes betätigt wird. Für das elektronische Steuergerät wie für die elektromechanische Verstellvorrichtung ist dabei eine Energieversorgung erforderlich, beispielsweise eine Batterie, die zusätzlichen Platz erfordert und ein Eigengewicht aufweist. Eine derartige elektronische Einstellmöglichkeit für die Dämpfungs- und/oder Federeigenschaften ist jedoch störanfällig und kann nur bei intakter Energieversorgung betätigt werden. Bei Ausfall der Energieversorgung, beispielsweise bei entleerter Batterie, ist ein Verändern der Stoßdämpfer-Eigenschaft nicht möglich.
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Aus der
DE 4 123 643 A1 ist bereits ein Fahrrad vorbekannt, bei dem Stoßdämpfer mittels einer Schaltvorrichtung über Seilzüge verstellbar sind. Dabei ist jedoch nur ein Umschalten zwischen einer ersten Stellung mit aktivierter Federung und einer zweiten Stellung mit inaktiver Federung, also einem starren Dämpfungsverhalten, möglich. Ein Umschalten zwischen unterschiedlichen Betriebszuständen, in denen die Stoßdämpfer verschieden starke Dämpfungs- und Federungseigenschaften aufweisen, ist demgegenüber nicht vorgesehen.
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Aus der
US 5 860 660 A ist bereits ein Fahrrad bekannt, bei dem der Luftdruck im Stoßdämpfer sowie in den Fahrradreifen über Ventile einstellbar ist, wobei die Ventile zur Druckerhöhung mit einem im Fahrradrahmen befindlichen Luftdruckvorrat verbunden sind. Dabei ist jedem der luftgefüllten Fahrradbestandteile eine am Lenker montierte Messuhr zugeordnet, die ein zielgerichtetes Öffnen und Schließen der Ventile erlauben. Über die jeweils einem der Ventile zugeordneten Bedienelemente kann die Luft aus dem jeweiligen luftgefüllten Fahrradbestandteil ausgelassen oder dorthin zugeführt und der Luftdruck im betreffenden Fahrradbestandteil an das Gelände angepasst werden.
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Aus der
DE 19 832 324 A1 kennt bereits eine Einstelleinrichtung zum Verändern der Federvorspannung und/oder der Dämpfungseigenschaften eines an einem Motorrad vorgesehenen Federbeins. Diese Einstelleinrichtung weist ein manuell betätigbares Einstellmittel mit mindestens einem Betätigungsorgan auf, das in eine Verstellposition zum manuellen Verstellen des Einstellmittels und eine Unterbringungsposition gebracht werden kann, in der das Einstellmittel so angeordnet ist, dass es nicht über eine in seiner Umgebung befindliche Kontur des Motorrads hinausragt.
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Aus der
DE 20 210 280 U1 kennt man auch bereits ein Stoßdämpfungssystem für Fahrräder mit wenigstens einem Stoßdämpfer zum Abfedern eines Laufrades, welcher Stoßdämpfer mit einer Umschaltvorrichtung zum Umschalten auf unterschiedliche Betriebszustände des Stoßdämpfers verbunden ist. Für das vorbekannte Stoßdämpfungssystem ist kennzeichnend, dass die Umschaltvorrichtung wenigstens einen Beschleunigungssensor zur Erfassung von radial und quer zur Fahrtrichtung auf das abzufedernde Laufrad einwirkenden Kräften aufweist, der ein elektrisches Ausgangssignal liefert und der zur elektrischen Ansteuerung des Stoßdämpfers und zur Veränderung dessen Dämpfungsverhaltens mit diesem elektrisch leitend verbunden ist.
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Es besteht die Aufgabe, eine Umschaltvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der sowohl die Feder- als auch die Dämpfeigenschaften von Stoßdämpfern einfach, ohne spezielle Kenntnisse über den jeweiligen Stoßdämpfer und die technischen Zusammenhänge von Feder- und Dämpfverhalten, auch während dem Betrieb des Stoßdämpfers, beispielsweise beim Fahrradfahren, verändert werden können.
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Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht darin, dass mittels dem einzigen gemeinsamen Bedienelement die Dämpfeigenschaften und mindestens zwei Federhärten wahl- oder wechselweise einstellbar sind.
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Der Anwender kann so durch Betätigen des nur einen Bedienelementes alle einstellbaren Stoßdämpfer-Eigenschaften verändern. Da die eigentliche Ansteuerung des Stoßdämpfers beziehungsweise dessen individueller Einstellelemente durch die Steuereinrichtung erfolgt, benötigt der Anwender keine speziellen Kenntnisse über den jeweiligen Stoßdämpfer. Das Bedienelement kann beispielsweise drei Schaltstellungen haben für ein weiches und ein hartes Federverhalten sowie eine Lock-Out-Stellung, in der der Stoßdämpfer praktisch blockiert ist beziehungsweise ein derart hartes Federungsverhalten aufweist, das einer Blockierung gleichkommt.
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Dabei kann mit dem einen Bedienelement ein einzelner Stoßdämpfer gesteuert werden. Es ist jedoch auch möglich, mehrere Stoßdämpfer mit dem einen Bedienelement gemeinsam anzusteuern. Die erfindungsgemäße Umschaltvorrichtung erlaubt es, dass gegebenenfalls auch zur Steuerung mehrerer Stoßdämpfer vom Anwender nur ein einziges Bedienelement betätigt werden muss, was die Bedienung wesentlich vereinfacht, da sich der Anwender auf dieses eine Bedienelement konzentrieren kann.
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Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Umschaltvorrichtung besteht darin, dass jedem anzusteuernden Stoßdämpfer eine vorzugsweise im Bereich des Stoßdämpfers angeordnete Steuereinrichtung zugeordnet ist, und dass die Steuereinrichtungen jeweils mit dem Bedienelement in Betätigungsverbindung stehen.
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Eine andere Ausführungsform sieht vor, dass eine gemeinsame, vorzugsweise im Bereich des Bedienelements angeordnete Steuereinrichtung vorgesehen ist, und dass die Steuereinrichtung jeweils eine Betätigungsverbindung für die Einstellelemente des beziehungsweise der anzusteuernden Stoßdämpfer aufweist. Dies kann insbesondere zweckmäßig sein, wenn im Montagebereich der Stoßdämpfer wenig Platz vorhanden ist.
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Das Bedienelement kann beispielsweise ein Daumenschalter sein. Dabei ist eine besonders einfache Bedienung mit nur einem Finger möglich.
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Das Bedienelement kann jedoch auch ein Drehgriff sein, der wie ein Motorrad-Gasgriff oder wie eine herkömmliche Drehgriff-Schaltung am Fahrrad betätigt wird.
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Es ist auch denkbar, dass das Bedienelement eine elektronische Ansteuereinheit mit einer Eingabeeinheit aufweist. In der elektronischen Ansteuereinheit können beispielsweise verschiedene Betriebszustände für den oder die anzusteuerende(n) Stoßdämpfer abgespeichert sein, die über die Eingabeeinheit, beispielsweise eine Tastatur mit jeweils einer Taste für einen Betriebszustand, mit einem einzigen Tastendruck abgerufen und eingestellt werden können. Um die Bedienung zu vereinfachen, kann auch eine Eingabeeinheit mit nur einer Taste vorgesehen sein, mit dem durch mehrmaliges Betätigen die einzelnen Betriebszustände nacheinander abgerufen werden können.
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Die Betätigungsverbindung(en) zwischen Steuereinrichtung und Stoßdämpfer beziehungsweise zwischen Steuereinrichtung und Bedienelement können jeweils durch einen oder mehrere Bowdenzüge gebildet sein, was einen einfachen mechanischen Aufbau der Umschaltvorrichtung ermöglicht.
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Je nach Art der anzusteuernden Stoßdämpfer können alternativ die Betätigungsverbindung(en) zwischen Steuereinrichtung und Stoßdämpfer beziehungsweise zwischen Steuereinrichtung und Bedienelement jeweils durch eine oder mehrere Hydraulik- oder Pneumatikleitung(en) gebildet sein.
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Es ist auch möglich, dass die Betätigungsverbindung(en) zwischen Steuereinrichtung und Stoßdämpfer beziehungsweise zwischen Steuereinrichtung und Bedienelement jeweils durch ein elektrisch leitendes Kabel gebildet ist (sind) oder eine kabellose Verbindung, insbesondere eine Funkübertragung, aufweisen.
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Die erfindungsgemäße Anwendung ist die Verwendung an einem Fahrrad, um sowohl die Hinterrad- als auch die Vorderradfederung beziehungsweise -dämpfung einstellen zu können. Um dabei die Betätigung während der Fahrt zu ermöglichen, ist es zweckmäßig, wenn das Bedienelement an einem Fahrradlenker, dem Vorbau oder an einem sonstigen griffgünstigen Teil eines Fahrrades anordenbar ist.
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Es kann zweckmäßig sein, wenn das Bedienelement und/oder die Steuereinrichtung in die Schaltvorrichtung einer Gangschaltung integriert ist oder Bestandteil der Schaltvorrichtung ist. Dadurch kann die Umschaltvorrichtung besonders einfach und platzsparend beispielsweise an einem Fahrrad-Lenker angeordnet werden. Durch die gemeinsame Nutzung von einzelnen Elementen sowohl für die Gangschaltung als auch für die erfindungsgemäße Umschaltvorrichtung können Gewicht und Kosten eingespart werden.
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Es sei erwähnt, dass mit dem Begriff Stoßdämpfer hier nicht nur ein Stoßdämpfer im engeren fachmännischen Sinne gemeint ist. Es sind also beispielsweise nicht nur Stoßdämpfer, wie sie für die Hinterradfederung eines Fahrrades verwendet werden, gemeint, sondern beispielsweise und insbesondere auch in Federgabeln integrierte Stoßdämpfer oder Teleskop-Federgabeln zur Vorderrad-Federung am Fahrrad. Ebenso beschränkt sich die Begriffsdefinition nicht auf reine Dämpfungs-Elemente, sondern schließt Elemente mit kombiniertem Dämpf- und Federverhalten mit ein.
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Die Bezeichnung Federweg beschreibt hier nicht nur die absolute Federlänge. Es kann auch der nutzbare Federweg gemeint sein, der durch eine härtere oder weichere Federrate einstellbar ist.
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Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Umschaltvorrichtung anhand der Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigt:
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1 Ein Fahrrad mit einer Umschaltvorrichtung für einen Hinterrad-Stoßdämpfer und einen Vorderrad-Stoßdämpfer,
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2 und 3 jeweils einen Fahrrad-Lenker mit einer Umschaltvorrichtung, bei der das Bedienelement ein Daumenschalter ist,
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4 einen Fahrrad-Lenker mit einer Umschaltvorrichtung, bei der das Bedienelement ein Drehgriff ist und
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5 einen Fahrrad-Lenker mit einer Umschaltvorrichtung, bei der das Bedienelement eine elektronische Ansteuereinheit mit einer Eingabeeinheit aufweist.
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1 zeigt ein Fahrrad 1 mit einem Hinterrad-Stoßdämpfer 2 und einem in einer Federgabel 3 integrierten, nicht näher dargestellten Vorderrad-Stoßdämpfer. Am Lenker 4 des Fahrrades 1 ist eine Umschaltvorrichtung 5 zum Einstellen der Feder- und Dämpfeigenschaften der Stoßdämpfer befestigt. Die Umschaltvorrichtung 5 weist eine in 1 nicht näher dargestellte Steuereinrichtung auf, die über Bowdenzüge 7a, 7b mit Einstellelementen der Stoßdämpfer verbunden ist. Der Steuereinrichtung ist ein einziges, gemeinsames Bedienelement 8 zum wahl- oder wechselweisen Einstellen der Feder- und Dämpfeigenschaften der Stoßdämpfer zugeordnet.
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Durch Betätigen des Bedienelementes 8 kann ein Fahrradfahrer beim Fahren und ohne Fachkenntnis über die Stoßdämpfer deren Dämpfbeziehungsweise Federverhalten verändern. Dabei können beide Stoßdämpfer gemeinsam mit dem einen Bedienelement 8 eingestellt werden, so dass die Bedienung der Umschaltvorrichtung 5 sehr einfach ist.
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2 zeigt den äußeren Endbereich eines Fahrrad-Lenkers 4 mit einem Bremshebel 9 und einem Schalthebel 10 für die Gangschaltung. Im Bereich des Lenker-Griffs 11 ist ein als Daumenschalter ausgebildetes Bedienelement 8 für die erfindungsgemäße Umschaltvorrichtung 5 angeordnet. Das Bedienelement 8 weist dabei einen äußeren, um eine Drehachse 12 verschwenkbaren Stellhebel 13 auf. Das Bedienelement 8 weist im gezeigten Ausführungsbeispiel drei mögliche, durch jeweils einen Punkt angedeutete Schalterstellungen auf. Beim Betätigen des Bedienelementes 8 wird die Drehbewegung des Stellhebels 13 in der nachgeordneten Steuereinrichtung 6 in eine Zugbewegung für die mit den Einstellelementen der Stoßdämpfer verbundenen Bowdenzüge 7a, 7b umgesetzt. Beispielsweise kann die erste Schalthebel-Position eine weiche Federung an beiden Stoßdämpfern auslösen, die gezeigte mittlere Schalthebel-Position eine härtere Federung bewirken und die dritte Schalthebel-Position beide Stoßdämpfer in einen Lock-Out-Zustand versetzen, in dem sie praktisch blockiert sind. Somit kann mit einer einzigen Handbewegung das Fahrverhalten des Fahrrades an die jeweiligen Gegebenheiten angepasst werden.
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Es ist auch möglich, dass die Umschaltvorrichtung 5 zur Ansteuerung nur eines Stoßdämpfers vorgesehen ist. In diesem Fall können beide in 1 gezeigten Bowdenzüge 7a, 7b mit dem einen Stoßdämpfer verbunden sein. Beispielsweise kann ein Bowdenzug 7a mit einem Einstellelement für die Federwegverstellung und der zweite Bowdenzug 7b mit einem Einstellelement für die Dämpfeinstellung oder eine Lock-Out-Funktion verbunden sein.
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Je nach Art und Anzahl der anzusteuernden Stoßdämpfer können auch mehr als die zwei gezeigten Bowdenzüge 7a, 7b als Betätigungsverbindung zwischen der Steuereinrichtung 6 und den Stoßdämpfern vorgesehen sein.
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Anstelle der Bowdenzüge 7a, 7b können auch andere Elemente, beispielsweise Hydraulik- oder Pneumatikleitungen oder elektrische Verbindungen, als Betätigungsverbindung vorgesehen sein. Die Art der verwendeten Betätigungsverbindung ist insbesondere Abhängig von der Art der anzusteuernden Stoßdämpfer und deren Einstellelementen. Gegebenenfalls können auch Platz- und Gewichtsgründe für eine bestimmte Art der Betätigungsverbindung ausschlaggebend sein.
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3 zeigt eine Umschaltvorrichtung 5 mit einem gegenüber 2 erweiterten Bedienelement 8. Hier sind mit dem Stellhebel 13 insgesamt fünf Schaltzustände einstellbar, die jeweils durch ein Symbol gekennzeichnet sind. Diese Symbole können dem Benutzer veranschaulichen, für welche Situation eine bestimmte Einstellung sinnvoll ist. Die Symbole können beispielsweise ”Bergauf”, ”Bergab”, ”unebenes Gelände”, ”ebenes Gelände” und so weiter symbolisieren. Beim Anwählen der entsprechenden Stellhebel-Position werden die Stoßdämpfer auf ein Feder- und Dämpfverhalten eingestellt, das für die jeweilige Geländesituation am besten geeignet ist. Beispielsweise kann beim Bergauf-Fahren ein Lock-Out eingestellt werden, um beim Fahren im Wiegetritt ein Einfedern zu verhindern. Bei unebenem Gelände wird eine weiche Federung eingestellt, um die auf die Räder einwirkenden Stöße abzufedern. Der Fahrer muss dabei den physikalischen Hintergrund nicht kennen, für welche äußeren Gegebenheiten welches Federverhalten mit welchem Dämpfverhalten sinnvoll kombiniert werden sollte, sondern kann die Stoßdämpfer aufgrund der Symbole an die jeweils aktuelle Situation anpassen.
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4 zeigt eine Umschaltvorrichtung 5 mit einem als Drehgriff ausgebildeten Bedienelement 8. Dieser kann derart ausgebildet sein, dass der gesamte Lenker-Griff 11, vorzugsweise nach dem Entriegeln einer nicht dargestellten Drehsicherung, gedreht wird, um in eine andere Schaltposition zu wechseln. Bevorzugt ist bei dieser Ausführungsform jedoch der äußere Teil 17 des Bedienelements 8 hülsenartig und drehbar am Lenker 4 gelagert, so dass nur dieser äußere Teil 17 verdreht werden muss, um den Schaltzustand zu verändern.
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5 zeigt eine Umschaltvorrichtung 5, bei der das Bedienelement 8 eine elektronische Ansteuereinheit 14 mit einer Eingabeeinheit 15 aufweist. Die Eingabeeinheit 15 weist im gezeigten Beispiel vier Drucktasten 16 für vier verschiedene einstellbare Betriebszustände auf. In der aus Gründen der Übersichtlichkeit hier nicht dargestellten Umschaltvorrichtung können die elektrischen Signale der Ansteuereinheit 14 wieder in mechanische oder hydraulische Impulse umgesetzt und über entsprechende Betätigungsverbindungen den Stoßdämpfern zugeführt werden. Gegebenenfalls, insbesondere bei der Verwendung von elektroviskosen Stoßdämpfern, können die elektrischen Signale der Ansteuereinheit 14 auch dem jeweiligen Stoßdämpfer direkt, ohne Umsetzung in mechanische oder hydraulische Impulse, zugeführt werden. Gegebenenfalls ist auch eine drahtlose Übertragung der elektrischen Signale per Funk möglich, wodurch keine optisch störenden Kabel am Fahrradrahmen benötigt werden.
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Insbesondere bei dieser Ausführungsform kann es zweckmäßig sein, jeweils eine direkt an dem anzusteuernden Stoßdämpfer angeordnete Steuereinrichtung vorzusehen, die jeweils mit einem elektrisch leitendem Kabel mit der Ansteuereinheit 14 verbunden sind. Die leichten Kabel können platzsparend und optisch unauffällig beispielsweise am Fahrradrahmen verlegt werden, und die von der Ansteuereinheit 14 ausgehenden Steuer-Impulse werden erst direkt am jeweiligen Stoßdämpfer ohne Übertragungsverluste in einen mechanischen oder hydraulischen Impuls umgesetzt. Gegebenenfalls können die elektrischen Signale auch drahtlos über eine Funkverbindung an die Stoßdämpfer übermittelt werden.
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Die in 5 gezeigte Ausführungsform hat zudem den Vorteil, dass ausgehend von jedem beliebigen Zustand durch Tastendruck jeder andere Zustand direkt angewählt werden kann, ohne zunächst andere Einstellzustände zu durchlaufen.
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Es sind jedoch auch andere Ausgestaltungen der Eingabeeinheit 15 denkbar. Beispielsweise können nur zwei Tasten vorgesehen sein. Mit einer ersten Taste kann ein Lock-Out ein- oder ausgeschaltet werden, und mit einer zweiten Taste kann durch mehrmaliges Betätigen der Federweg bis zum Erreichen der gewünschten Federhärte eingestellt werden, wobei durch das mehrfache Betätigen der Taste nacheinander verschiedene vorgegebene oder vorgebbare Federweg-Einstellungen durchlaufen werden.
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Das Einsatzgebiet beschränkt sich nicht auf Systeme mit ein oder zwei Stoßdämpfern. Es kann theoretisch eine beliebige Anzahl von Stoßdämpfern mit der erfindungsgemäßen Umschaltvorrichtung bedient werden.
