DE10315089A1

DE10315089A1 - Hubabhängiges Dämpfungssystem

Info

Publication number: DE10315089A1
Application number: DE2003115089
Authority: DE
Inventors: Henk Von Der Scheer
Original assignee: Gustav Magenwirth GmbH and Co KG
Current assignee: Gustav Magenwirth GmbH and Co KG
Priority date: 2003-04-02
Filing date: 2003-04-02
Publication date: 2004-10-14
Also published as: DE202004005229U1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein hubabhängiges Dämpfungssystem mit einem Gehäuse (2), in dem zumindest eine Hauptkammer (10) und eine Nebenkammer (11) angeordnet sind, und das ein Befestigungselement (21) zur Befestigung an einem ersten Rahmenteil eines Fahrrads aufweist, einem Hubglied (5), wobei das eine Ende des Hubglieds (5) in dem Gehäuse (2) relativ zu dem Gehäuse verschiebbar aufgenommen ist, und das andere Ende des Hubglieds (5) ein Befestigungselement (51) zur Befestigung an einem zweiten Rahmenteil des Fahrrads aufweist, einem Hauptkolben (4), der mit dem Hubglied (5) verbunden ist und in dem Gehäuse zwischen der Hauptkammer (10) und der Nebenkammer (11) angeordnet ist, und mehrere Durchgänge (12, 46), die die Hauptkammer (10) mit der Nebenkammer (11) für den Durchtritt eines Dämpfungsfluids verbinden. Erfindungsgemäß soll die Dämpfungscharakteristik besonders einfach und schnell einstellbar sein. Zur Lösung der Aufgabe weist das Dämpfungssystem eine Nebenverbindung (110), die die Hauptkammer (10) mit der Nebenkammer (11) verbindet, und ein Verschlußglied (7) auf, das derart ausgebildet ist, daß es die Nebenverbindung (110) in einem bestimmten ersten Hubbereich des Dämpfungssystems zumindest teilweise verschließt und in einem bestimmten zweiten Hubbereich des Dämpfungssystems im Vergleich zu dem ersten Hubbereich zumindest teilweise freigibt.

Description

Die Erfindung betrifft ein hubabhängiges Dämpfungssystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Derartige hubabhängige Dämpfungssysteme werden vorzugsweise bei Fahrrädern eingesetzt, um auf das Fahrrad einwirkende Stöße zu dämpfen. Insbesondere werden derartige hubabhängige Dämpfungssysteme im Hinterbau eines Fahrrads eingesetzt. Dabei verbindet das Dämpfungssystem in der Regel zwei um eine Achse zueinander verdrehbare Rahmenteile, z.B. den Sattelstützenholm und die Hinterradaufnahmeholme.

Ein hubabhängiges Dämpfungssytem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist in der US-A 5 190 126 offenbart.

Bei dem bekannten Dämpfungssystem ist in einem Gehäuse 12 ein Hauptkolben 16 angeordnet, der eine mit Dämpfungsfluid 24 gefüllte Hauptkammer von einer mit Dämpfungsfluid 24 gefüllten Nebenkammer trennt. In der Nebenkammer ist eine Gasfeder 80 vorgesehen. Durch den Hauptkolben verlaufen Durchgänge 56, 58, wobei das Dämpfungsfluid in der Druckstufe durch die Durchgänge 56 und bei der Zugstufe durch die Durchgänge 58 strömt. In dem Hauptkolben ist ein zweiter Kolben 20 aufgenommen. Zwischen, den beiden Kolben ist eine zweite Gasfeder 22 angeordnet.

Bei dem bekannten Dämpfungssytem nimmt beim Einrücken des Dämpfungssystems der Druck in dem Dämpfungsfluid zu, das den zweiten Kolben gegen die Kraft der Gasfeder 22 in den Hauptkolben schiebt. Bei einem bestimmten Druck bzw. Hub verschließt der zweite Kolben die Durchgänge für das Dämpfungsfluid, wodurch die Dämpfung stark zunimmt.

Die Dämpfungscharakterisktik des bekannten Dämpfungssystems kann durch die Änderung des Gasdrucks der Gasfeder 22 verändert werden. Je größer der Druck der Gasfeder 22 ist, desto härter wird die Dämpfungscharakteristik. Durch die Änderung des Gasdrucks der Gasfeder verändert sich gleichzeitig das Volumenverhältnis zwischen den beiden Gasfedern, d.h. daß bei einer Druckerhöhung der zweite Kolben weiter aus dem Hauptkolben ausrückt. Das bekannte Dämpfungssystem hat daher den Nachteil, daß bei der Veränderung des Drucks der Gasfeder 22 gleichzeitig auch der Hub des Dämpfungssystems geändert wird, bei dem der zweite Kolben infolge des Kontakts mit dem Hauptkolben die Druchgänge für das Dämpfungsfluid verschließt.

Die Dämpfungscharakterisktik des bekannten Dämpfungssystems kann auch durch die Änderung des Volumens des Dämpfungsfluids verändert werden. Beispielsweise verkleinert sich das Volumen der beiden Gasfedern durch die Zugabe von Dämpfungsfluid. Gleichzeitig erhöht sich der Druck der Gasfedern. Daher wird durch die Veränderung der Dämpfungsfluidmenge wiederum sowohl die Härte als auch der Hub des Dämpfungssystems geändert, bei dem der zweite Kolben infolge des Kontakts mit dem Hauptkolben die Druchgänge für das Dämpfungsfluid verschließt. Das bekannte Dämpfungssystem hat daher den Nachteil, daß die Hubabhängigkeit der Dämpfungscharakteristik ohne Änderung der Dämpfungshärte nur kompliziert eingestellt werden kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein hubabhängiges Dämpfungssystem anzugeben, bei die Dämpfungscharakterisktik besonders einfach und schnell einstellbar ist.

Die Aufgabe der Erfindung wird mit einem hubabhängigen Dämpfungssystem gemäß den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß umfaßt das hubabhängige Dämpfungssystem eine Nebenverbindung, die die Hauptkammer mit der Nebenkammer verbindet, und ein Verschlußglied, das derart ausgebildet ist, daß es die Nebenverbindung in einem bestimmten ersten Hubbereich bzw. bei einem bestimmten ersten Hub des Dämpfungssystems zumindest teilweise verschließt und in einem bestimmten zweiten Hubbereich bzw. bei einem bestimmten zweiten Hub des Dämpfungssystems im Vergleich zu dem ersten Hubbereich bzw. dem ersten Hub zumindest teilweise freigibt.

Dabei kann das Verschlußglied je nach Anwendungsfall derart ausgebildet sein, daß es die Nebenverbindung in dem bestimmten ersten Hubbereich des Dämpfungssystems vollständig verschließt. Alternativ kann es die Nebenverbindung fast vollständig verschließen und nur teilweise verschließen.

Gemäß einer Ausführung der Erfindung umfaßt das hubabhängige Dämpfungssystem somit eine Nebenverbindung, die die Hauptkammer mit der Nebenkammer verbindet, und ein Verschlußglied, das die Nebenverbindung in einem bestimmten ersten Hubbereich des Dämpfungssystems verschließt und in einem bestimmten zweiten Hubbereich des Dämpfungssystems zumindest teilweise freigibt.

Die erfindungsgemäße Konstruktion hat den Vorteil, daß die Dämpfungscharakteristik des Dämpfungssystem einfach und schnell einstellbar ist. Dabei kann die Einstellung durch die Konstruktion des Dämpfungssystems fest vorgegeben sein und/oder eine Einstellvorrichtung vorgesehen werden, mit der die Dämpfungscharakteristik individuell angepaßt werden kann.

Beispielsweise kann bei der Konstruktion des Dämpfungssystems die Dämpfungscharakteristik derart eingestellt werden, daß das Verschlußglied die Nebenverbindung in der Druckstufe am Beginn des Einfederns verschließt und bei Überschreiten eines bestimmten Hubs zumindest teilweise freigibt.

Vorteilhafterweise kann bei der Konstruktion des Dämpfungssystems die Dämpfungscharakteristik durch das Vorsehen von Ventilgliedern derart eingestellt werden, daß der oder die Durchgänge zwischen der Hauptkammer und der Nebenkammer erst bei starken Stößen, d.h. bei hohen Ein- bzw. Ausfedergeschwindigkeiten für den Durchfluß eines Dämpfungsmediums freigegeben werden, und bei kleinen Stößen, wie beispielsweise den durch das Treten in die Pedale zum Antreiben des Fahrrads entstehenden Stößen, noch geschlossen sind. Dazu können beispielsweise die Ventilglieder, z.B. Federplättchenstapel bzw. "Shimpakete", den bzw. die Durchgänge erst bei einem bestimmten Druck freigeben. Bei niederigeren Drücken, d.h. bei kleineren Stößen, sind die Durchgänge verschlossen. Die Nebenverbindung ist vorzugsweise durch das Verschlußelement in dem ersten Hubbereich auch verschlossen, so daß die Dämpfung sehr stark ist. Wenn das Dämpfungssystem so weit eingefedert ist, daß ein bestimmter Hub erreicht ist, gibt das Verschlußelement die Nebenverbindung zumindest teilweise frei, so daß auch bei niedrigen Einfedergeschwindigkeiten das Dämpfungsfluid von der Hauptkammer zu der Nebenkammer strömen kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist das Verschlußglied mit dem Gehäuse verbunden. Das hat den Vorteil, daß das Verschlußglied eine relativ zu dem Gehäuse feste Position hat, weshalb der bestimmte Hub, bei dem das Verschlußelement die Nebenverbindung zumindest teilweise freigibt, genau eingestellt werden kann. Vorteilhafterweise ist der bestimmte Hub auch nicht von dem Druck des Dämpfungsfluids abhängig.

Vorteilhafterweise kann das Verschlußglied nadelförmig ausgebildet sein. Dadurch läßt sich eine besonders einfache Konstruktion erreichen. Beispeilsweise kann das Verschlußglied einen Kopfabschnitt und einen Halsabschnitt aufweisen, wobei der Kopfabschnitt einen größern Durchmesser als der Halsabschnitt hat. Beispielsweise kann der Kopfabschnitt eine Öffnung verschließen, die relativ zu dem Hubglied fest ist. Beim Einfedern des Dämpfungssystems würde sich dann das Verschlußglied relativ zu dem Hubglied verschieben, daß der Halsabschnitt vor die Öffnung kommt und diese wegen seines geringeren Durchmessers freigibt.

Gemäß einer Ausführung kann das Verschlußglied zusätzlich einen dritten Abschnitt aufweisen, der einen Durchmesser hat, der dem Durchmesser des Kopfabschnitts entspricht, wobei der Halsabschnitt zwischen dem Kopfabschnitt und dem dritten Abschnitt angeordnet ist. Dadurch wird am Ende des Einfederns die Nebenverbindung wieder verschlossen und die Dämpfung erhöht.

Gemäß einer Ausführung der Erfindung kann das Verschlußglied derart ausgebildet sein, daß die freie Querschnittsfläche der Nebenverbindung bei einem bestimmten Hub des Dämpfungssystems kleiner als bei einem bestimmten anderen Hub des Dämpfungssystems ist.

Alternativ könnte das Dämpfungssystem auch umgekehrt ausgebildet sein, d.h. daß das Verschlußelement relativ zu dem Hubelement und der Verbindungskanal relativ zu dem Gehäuse fest sein. In beiden Fällen kann gewährleistet werden, daß die Nebenverbindung bei einem bestimmten Hub freigegeben wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist in dem Hubglied eine Hülse vorgesehen, in die das Verschlußelement eintaucht. Dabei kann die Hülse eine Öffnung aufweisen, die durch das Verschlußelement verschließbar ist. Dadurch läßt sich das erfindungsgemäße Dämpfungssystem auf einfache Weise und mit wenigen Bauteilen relaisieren.

Vorteilhafterweise ist bei dem erfindungsgemäßen Dämpfungssystem eine Einstellvorrichtung vorgesehen, mit der der erste und zweite Hubbereich veränderbar sind. Das hat den Vorrteil, daß die Dämpfungscharakteristik individuell an die Bedürfnisse des Fahrers angepaßt werden kann. Beispielsweise kann der Einstellbereich der Einstellvorrichtung, um den der bestimmte Hub variiert werden kann, 5 – 15 mm, vorzugsweise 6 – 12 mm, weiter vorzugsweise 7 – 10 mm und insbesondere vorzugsweise 8 mm betragen.

Beispielsweise kann die Einstellvorrichtung Mittel zur Veränderung der relativen Position der Hülse in dem Hubglied umfassen. Vorteilhafterweise kann dabei die Hülse mit dem Hubglied über eine Schraubverbindung gekoppelt sein. Beispielsweise kann dazu die Einstellvorrichtung eine Einstellschraube und eine Aufnahme umfassen, die über Gewindemittel miteinander verbunden sind.

Gemäß einer Ausführung der Erfindung weist das Dämpfungssystem ein Ventilglied auf, das zumindest einen der Durchgänge freigibt, wenn der Druck in der Hauptkammer einen bestimmten Wert höher als der Druck in der Nebenkammer ist. Das gilt für die Druckstufe. Vorteilhafterweise sind diese bzw. dieser Durchgang bei der Zugstufe durch ein Rückschlagventil verschlossen.

Weiterhin kann das erfindungsgemäße Dämpfungssystem ein Ventilglied aufweisen, das einen Durchgang freigibt, wenn der Druck in der Nebenkammer einen bestimmten Wert höher als der Druck in der Hauptkammer ist. Das gilt für die Zugstufe. Vorteilhafterweise ist dieser Durchgang bei der Druckstufe durch ein Rückschlagventil verschlossen.

Die Erfindung ist nicht auf diese Ausführungen beschränkt. Einzelne Merkmale können gegen dem Fachmann naheliegende Alternativen ausgetauscht werden.

Die Erfindung wird anhand des in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiels im folgenden beschrieben.
1 zeigt eine Schnittansicht eines hubabhängigen Dämpfungssystems der Erfindung.
2 zeigt einen Schnitt des Dämpfungssystems von 1 im ausgerückten Zustand, wobei übersichtshalber die Feder weggelassen ist.
3 zeigt einen der 2 entsprechenden Schnitt des Dämpfungssystems von 1 im eingerückten bzw. eingefederten Zustand.
4 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt einer Schnittansicht des Dämpfungssystems von 1 durch die Durchgänge zwischen der Hauptkammer und der Nebenkammer für die Zugstufe.
5 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt einer Schnittansicht des Dämpfungssystems von 1 durch die Durchgänge zwischen der Hauptkammer und der Nebenkammer für die Druckstufe, wobei das Verschlußglied die Nebenverbindung verschließt.
6 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt einer Schnittansicht des Dämpfungssystems von 1 durch die Durchgänge zwischen der Hauptkammer und der Nebenkammer für die Druckstufe, wobei das Verschlußglied die Nebenverbindung zumindest teilweise freigibt.
7 zeigt eine perspektivische Außenansicht des Dämpfungssystems von 1.
8 zeigt eine perspektivische Außenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Dämpfungssystems.
Die 1 bis 6 zeigen ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Dämpfungssystems, das für die Dämpfung des Hinterbaus eines Fahrrads geeignet ist. Dazu wird das Dämpfungssystem zwischen die Hinterradaufnahme und die Sattelaufnahme eingebaut, die drehgelenkig miteinander verbunden sind. Für den Einbau weist das Dämpfungssystem Befestigungselemente 21 und 51 auf, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Ösen ausgebildet sind.
1 zeigt eine Schnittansicht durch ein erfindungsgemäßes Dämpfungssystem. Zwischen einem Gehäuse 2 und einem Hubglied 5 ist eine Feder 1 angeordnet. In dem Gehäuse 2 ist ein Gehäuseinnenelement 3 in Form einer zylinderförmigen wand vorgesehen. Das Hubglied 5 trägt einen Hauptkolben 4, der in dem Gehäuse 2 innerhalb des Gehäuseinnenelements 3 angeordnet ist und eine Hauptkammer 10 von einer Nebenkammer 11 trennt, die mit einem nicht kompressiblen Dämpfungsfluid gefüllt sind.
Der Hauptkolben 4 weist eine Nut 43 auf, in der ein O-Ring 42 und ein Gleitband 41 zur Abdichtung des Hauptkolbens gegen das Gehäuseinnenelement 3 vorgesehen ist.
In dem Hauptkolben 4 sind Durchgänge 46 für die Druckstufe (beim Einfedern soll das Dämpfungsfluid durch diese Durchgänge strömen) und Durchgänge 47 für die Zugstufe vorgesehen (beim Einfedern soll das Dämpfungsfluid durch diese Durchgänge strömen). Die Anordnung und Zahl der Druchgänge kann beliebig gewählt werden. Beispielsweise kann jeweils ein Durchgang für die Druckstufe und ein Durchgang für die Zugstufe vorgesehen werden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind jeweils 2 Durchgänge 46, 47 vorgesehen, die in Umfangsrichtung abwechselnd gleichmäßig verteilt sind. 4 zeigt die Durchgänge 47 für die Zugstufe, während die übrigen Figuren die Durchgänge 46 für die Druckstufe zeigen.
Oberhalb und unterhalb des Hauptkolbens sind Ventilglieder 44, 45 angeordnet. Die Ventilglieder 44 sind derart ausgebildet, daß sie die Durchgänge 46 wie ein Rückschlagventil verschließen, wenn der Druck in der Nebenkammer 11 höher als in der Hauptkammer 10 ist (Zugstufe). Gleichzeitig sind die Ventilglieder 44 derart ausgebildet, daß sie die Druchgänge 46 zumindest teilweise freigeben, wenn der Druck in der Hauptkammer 10 einen bestimmten Wert höher als in der Nebenkammer 11 ist (Druckstufe). Die Ventilglieder 45 sind derart ausgebildet, daß sie die Durchgänge 47 wie ein Rückschlagventil verschließen, wenn der Druck in der Hauptkammer 10 höher als in der Nebenkammer 11 ist (Druckstufe). Gleichzeitig sind die Ventilglieder 45 derart ausgebildet, daß sie die Druchgänge 47 zumindest teilweise freigeben, wenn der Druck in der Hauptkammer 11 einen bestimmten Wert höher als in der Nebenkammer 10 ist (Zugstufe). Derartige Ventilglieder sind dem Fachmann bekannt.
Das Gleitband 41, der O-Ring 42 und die Ventilglieder 44, 45 sind nur in 4 dargestellt. In den anderen Figuren sind diese Teile der Übersicht halber nicht dargestellt.
Wie in 4 gezeigt, werden bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel Federplättchenpakete (Shim-Pakete) als Ventilglieder eingesetzt. Alternativ können andere dem Fachmann bekannte Ventilglieder erfindungsgemäß auch verwendet werden.
Das Hubglied 5 weist einen Haupabschnitt 55 und eine Nebenabschnitt 56 auf, der einen kleineren Außendurchmesser als der Hauptabschnitt hat. Der Übergang ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch einen Rücksprung 54 gebildet. Der Hauptkolben 4 ist auf Nebenabschnitt 56 des Hubglied 5 aufgenommen und zwischen einer Aufnahme 57 und einer Befestigungselement 53 gesichert. Das Befestigungselement 53 ist mit einer Gewindeverbindung an dem Nebenabschnitt 56 befestigt und spannt den Haupkolben 4 mit den dazwischen angeordneten Ventilgliedern 45 und 44 gegen die Aufnahme 57, die an dem Rücksprung 54 abgestützt ist.
Das Hubglied 5 ist rohrförmig ausgebildet. In dem Hubglied 5 ist eine Hülse 6 aufgenommen, die ebenfalls rohrförmig ausgebildet ist. Der Außendurchmesser der Hülse 6 entspricht dem Innendurchmesser des Nebenabschnitts 56 des Hubglieds 5. Im Bereich des Hauptabschnitts 55 ist zwischen der Hülse 6 und dem Hubglied 5 eine Kammer gebildet, die über eine oder mehrere Öffnungen 61 mit dem Innenraum der Hülse in Verbindung steht.
Zwischen der Hauptkammer 10 und der Nebenkammer 11 ist eine Nebenverbindung 110 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel folgendermaßen ausgebildet. Der Innenraum der Hülse 6 ist mit der Hauptkammer 10 verbunden. In der Hülse 6 ist eine als langloch ausgebildete Öffnung 62 vorgesehen, die, wie man am besten in 4 sehen kann, mit einer in dem Hubglied 5 ausgebildeten Öffnung 52 in Verbindung steht. Die Öffnung 52 steht mit der Nebenkammer über nicht dargestellte Leitungsmittel in Verbindung. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind jeweils zwei Öffnungen 52 und 62 vorgesehen, die in 4 von vorne und in den 5 und 6 geschnitten von der Seite gezeigt werden. Es ist auch möglich, jeweils nur eine oder mehrere Öffnungen vorzusehen.
Das Dämpfungssystem weist ferner ein Verschlußglied 7 auf, das fest mit dem Gehäuse 2 an der Seite des Befestigungselements 21 verbunden ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Verschlußglied 7 nadelförmig ausgebildet. Das Verschlußglied 7 weist eine Kopfabschnitt 71 und einen Halsabschnitt 72 kleineren Druckmessers auf. Der Außendurchmesser des Kopf abschnitts 71 entspricht dem Innendurchmesser der Hülse 6. Der Außendurchmesser des Halsabschnitts 72 ist kleiner als der Innendurchmesser der Hülse 6. Beim ausgerückten Dämpfungssystem (2) verschließt der Kopfabschnitt 71 die Öffnungen 62 und somit die Nebenverbindung 110. Ab einem bestimmten Hub (3) kommt statt des Kopfabschnitts 71 der Halsabschnitt 72 vor die Öffnungen 62 und gibt die Nebenverbindung 110 zumindest teilweise frei.
Um den bestimmten Hub zu verändern, bei dem das Verschlußglied 7 die Öffnungen 62 zumindest teilweise freigibt, ist bei dem dargetellten Ausführungsbeispiel eine Einstellvorrichtung 63 vorgesehen. Die Einstellvorrichtung 63 weist eine Einstellschraube 64 und eine Aufnahme 65 auf, die über eine Schraubenverbindung miteinander verbunden sind. Die Aufnahme 65 nimmt die Hülse 6 auf und bestimmt die relative Lage der Hülse 6 in dem Hubglied 5. Durch Drehen der Einstellschraube 63 verschiebt sich die Hülse 6 in dem Hubglied 5 und somit der bestimmte Hub, bei dem die Nebenverbindung 110 zumindest teilweise freigegeben wird. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt der mögliche Verstellbereich 8 mm.
Das Dämpfungssystem weist ferner eine Ausgleichskammer 14 auf, die mit der Nebenkammer über Öffnungen 112 in dem Gehäuseinnenelement 3, dem zwischen dem Gehäuse 2 und dem Gehäuseinnenelement 3 ausgebildeten Zwischenraum 12 und einem Kanal 13 verbunden ist. Die Ausgleichskammer 14 ist in einem Ausgleichsbehälter 8 vorgesehen. In dem Ausgleichsbehälter 8 ist ein Schwimmkolben 9 vorgesehen, der die Ausgeleichskammer 14 und eine mit einem Gas (Luft) gefüllte Druckkammer 15 trennt. Über eine Einstellschraube 81 ist die Lage eines Einstellkolbens 82 und somit das Volumen bzw. der Druck der Druckkammer einstellbar. Der Druck kann auch über ein nicht dargestelltes Ventil verändert werden, indem Gas in die Druckkammer über das Ventil eingebracht oder abgelassen wird.
Anstelle der Gasfeder kann auch eine andere Federeinrichtung, beispielsweise eine Schraubenfeder vorgeshen werden.
Zwischen dem Zwischenraum 12 und dem Kanal 13 ist desweiteren vorzugsweise eine Verstellvorrichtung 200 vorgesehen, durch die das Dämpfungsfluid strömen muß. Die Verstellvorrichtung 200 weist eine Zugstufenverstelleinrichtung 210 und eine Druckstufenverstelleinrichtung 220 auf, mit denen die Dämpfungscharakteristik für die Zugstufe und die Druckstufe unabhängig voneinander einstellbar sind. Vorzugsweise weist die Druckstufenverstelleinrichtung zwei separate Verstellmittel für unterscheidliche Geschwindigkeitsbereiche auf.
Bei einem Stoß kann das Hubglied 6 gegen die Kraft der Feder 1 in das Gehäuse 2 einrücken und verschiebt den Kolben 4. Das Volumen der Hauptkammer 10 wird verkleinert und das Volumen der Nebenkammer 11 vergrößert. Gleichzeitig nimmt das Gesamtvolumen der Hauptkammer 10 und der Nebenkammer 11 durch das in das Gehöuse eintauchende Hubglied ab. Beim Einfedern wird das Dämpfungsfluid aus der Hauptkammer 10 über die Verstellvorrichtung 200 und den Zwischenraum 12 in die Nebenkammer 11 und weiter in die Ausgleichskammer 14 verdrängt. Oberhalb einer bestimmter Druckdifferenz zwischen der Hauptkammer 10 und der Nebenkammer 11 öffnen die Ventilglieder 44 und geben die Durchgänge 46 für den Durchfluß von Dämpfungsfluid von der Hauptkammer 10 in die Nebenkammer 11 frei. Außerdem wird ab einem bestimmten Hub die Nebenverbindung 110 von dem Verschlußglied 7 freigegeben.
Beim Ausfedern strömt das Dämpfungsfluid von der Nebenkammer 11 und der Ausgleichskammer 14 über den Zwischenraum 12 bzw. den Kanal 13 und die Verstellvorrichtung 200 wieder zurück in die Hauptkammer 10. Oberhalb einer bestimmter Druckdifferenz zwischen der Nebenkammer 11 und der Hauptkammer 10 öffnen die Ventilglieder 45 und geben die Durchgänge 47 für den Durchfluß von Dämpfungsfluid von der Nebenkammer 11 in die Hauptkammer 10 frei. Wurde beim Einfedern der bestimmte Hub überschritten, bei dem die Nebenverbindung 110 für den Durchfluß von Dämpfungsfluid freigegeben wurde, bleibt die Nebenverbindung 110 beim Ausfedern solange geöffnet, bis beim Ausfedern der bestimmte Hub unterschritten und die Nebenverbindung 110 wieder durch das Verschlußglied 7 verschlossen wird.
Durch die erfindungsgemäße Konstruktion läßt sich eine Dämpfungscharakteristik erreichen, die kleine Stöße stark dämpft und große Stöße weich dämpft. Beispielsweise werden beim Bergauffahren die durch das Treten in die Pedale auftretenden kleinen Stöße nahezu vollständig gedämpft, so daß kein energiezehrendes Einfedern erfolgt. Andererseits werden beim Bergabfahren große Stöße weniger stark gedämpft, so daß sie gut abgefedert werden können.
In 8 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Dämpfungssystems gezeigt. Dieses Ausführungsbeispiel entspricht im wesentlichen dem in den 1 bis 7 gezeigten Ausführungsbeispiel. Im folgenden wird nur auf die Unterschiede eingegangen. Im Übrigen wird auf die vorangegangene Beschreibung des im Zusammenhang in den 1 bis 7 beschriebenen Ausführungsbeispiels verwiesen.
Das in 8 gezeigte Ausführungsbeispiel zeigt einen Dämpfungssystem, das anstelle der Schraubenfeder 1 eine Gasfeder 1' aufweist, die das Gehäuse 2' zumindest teilweise umgibt. Die Ausgleichskammer ist in der Gasfeder auf eine dem Fachmann bekannte Weise integriert. Das Dämpfungssystem kann mit den Ösen 21' und 51' an Rahmenteilen des Hinterbaus eines Fahrrads zur Dämpfung von Stößen auf das Hinterrad montiert werden.

1: Feder
2: Gehäuse
21: Befestigungselement (Öse)
3: Gehäuseinnenelement (Zylinder)
4: Hauptkolben
41: Gleitband
42: O-Ring
43: Nut
44: Ventilglied für die Druckstufe (shim)
45: Ventilglied für Zugstufe (shim)
46: Durchgang (Druckstufe)
47: Durchgang (Zugstufe)
5: Hubglied
51: Befestigungselement (Öse)
52: Öffnung
53: Befestigungselement (Mutter)
54: Rücksprung
55: Hauptabschnitt
56: Nebenabschnitt
57: Aufnahme
6: Hülse
61: Verbindungsöffnung
62: Öffnung (Langloch)
63: Einstellvorrichtung
64: Einstellschraube
65: Aufnahme
7: Verschlußglied (Nadel)
71: Kopfabschnitt
72: Halsabschnitt
8: Ausgleichsbehälter
81: Einstellschraube
82: Einstellkolben
9: Schwimmkolben
10: Hauptkammer
11: Nebenkammer
110: Nebenverbindung
112: Öffnung
12: Zwischenraum
13: Kanal
14: Ausgleichskammer
15: Druckkammer
200: Verstellvorrichtung
210: Zugstufenverstelleinrichtung
220: Druckstufenverstelleinrichtung

Claims

Hubabhängiges Dämpfungssystem mit einem Gehäuse (2), in dem zumindest eine Hauptkammer (10) und eine Nebenkammer (11) angeordnet sind, und das ein Befestigungselement (21) zur Befestigung an einem ersten Rahmenteil eines Fahrrads aufweist, einem Hubglied (5), wobei das eine Ende des Hubglieds (5) in dem Gehäuse (2) relativ zu dem Gehäuse verschiebbar aufgenommen ist, und das andere Ende des Hubglieds (5) ein Befestigungselement (51) zur Befestigung an einem zweiten Rahmenteil des Fahrrads aufweist, einem Hauptkolben (4), der mit dem Hubglied (5) verbunden ist und in dem Gehäuse zwischen der Hauptkammer (10) und der Nebenkammer (11) angeordnet ist, und mehrere Durchgänge (12, 46), die die Hauptkammer (10) mit der Nebenkammer (11) für den Durchtritt eines Dämpfungsfluids verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungssystem eine Nebenverbindung (110), die die Hauptkammer (10) mit der Nebenkammer (11) verbindet, und ein Verschlußglied (7) aufweist, das derart ausgebildet ist, daß es die Nebenverbindung (110) in einem bestimmten ersten Hubbereich des Dämpfungssystems zumindest teilweise verschließt und in einem bestimmten zweiten Hubbereich des Dämpfungssystems im Vergleich zu dem ersten Hubbereich zumindest teilweise freigibt.
Dämpfungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das verschlußglied (7) derart ausgebildet ist, daß es die Nebenverbindung (110) in dem bestimmten ersten Hubbereich des Dämpfungssystems vollständig verschließt.
Dämpfungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußglied (7) mit dem Gehäuse (2) verbunden ist.
Dämpfungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußglied (7) nadelförmig ausgebildet ist.
Dämpfungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußglied (7) einen Kopfabschnitt (71) und einen Halsabschnitt (72) aufweist, wobei der Kopfabschnitt (71) eine größere Querschnittsfläche als der Halsabschnitt (72) aufweist.
Dämpfungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußglied einen dritten Abschnitt aufweist, der eine Querschnittsfläche hat, die der Querschnittsfläche des Kopfabschnitts im wesentlichen entspricht, wobei der Halsabschnitt zwischen dem Kopfabschnitt und dem dritten Abschnitt angeordnet ist.
Dämpfungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußglied (7) derart ausgebildet ist, daß die freie Querschnittsfläche der Nebenverbindung (110) bei einem bestimmten Hub des Dämpfungssystems kleiner als bei einem bestimmten anderen Hub des Dämpfungssystems ist.
Dämpfungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Hubglied (5) eine Hülse (6) vorgesehen ist, in die das Verschlußelement (7) eintaucht.
Dämpfungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (6) eine Öffnung (62) aufweist, die durch das Verschlußelement (7) verschließbar ist.
Dämpfungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einstellvorrichtung (63) vorgesehen ist, mit der der erste und zweite Hubbereich veränderbar sind.
Dämpfungssystem nach Anspruch 10 in Abhängigkeit von einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung (63) Mittel zur Veränderung der relativen Position der Hülse (6) in dem Hubglied (5) umfaßt.
Dämpfungssystem nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung (63) eine Einstellschraube (64) und eine Aufnahme (65) umfaßt, die über Gewindemittel miteinander verbunden sind.
Dämpfungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest ein Ventilglied (44), das zumindest einen Durchgang (46) freigibt, wenn der Druck in der Hauptkammer einen bestimmten Wert höher als der Druck in der Nebenkammer ist (Druckstufe).
Dämpfungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest ein Ventilglied (45), das einen Durchgang (47) zwischen der Nebenkammer (11) und der Hauptkammer (10) freigibt, wenn der Druck in der Nebenkammer einen bestimmten Wert höher als der Druck in der Hauptkammer ist (Zugstufe).