DE10353349B4

DE10353349B4 - Teleskopgabel für lenkbare Vorderräder von Fahrzeugen

Info

Publication number: DE10353349B4
Application number: DE2003153349
Authority: DE
Inventors: Philip Hitzbleck; Martin Wimmer
Original assignee: Neander Motors AG
Current assignee: Neander Motors GmbH
Priority date: 2003-11-14
Filing date: 2003-11-14
Publication date: 2009-12-10
Anticipated expiration: 2023-11-15
Also published as: WO2005051754A1; WO2005051754A9; DE10353349A1

Abstract

Teleskopgabel für lenkbare Vorderräder von Fahrzeugen mit
– einer an einem Fahrzeugrahmen (2) um eine Lenkachse (A) schwenkbar gelagerten Steuersäule;
– zumindest einer mit der Steuersäule verbundenen Gabelbrücke (5, 6);
– einem auf jeder Seite des Vorderrads (4) vorgesehenen Teleskoprohrpaar (7, 8);
dadurch gekennzeichnet,
– daß die Teleskoprohre (10, 20, 30, 40) eines jeden Teleskoprohrpaars (7, 8) voneinander beabstandet sind;
– daß am unteren Ende der Teleskoprohre (10, 20, 30, 40) eines jeden Teleskoprohrpaars (7, 8) ein die Teleskoprohre (10, 20, 30, 40) miteinander verbindender Gabelkopf (15) vorgesehen ist, in dem die Achse (16) des Vorderrads (4) befestigt ist; und
– daß eine Scheibenbremszange (17) über einen Steg (15') fest an einem Gabelkopf (15) angebracht ist und eine Bremsscheibe (18) des Vorderrads (4) umgreift.

Description

Die Erfindung betrifft eine Teleskopgabel für lenkbare Vorderräder von Fahrzeugen gemäß des Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Derartige Teleskopgabeln sind für Zweirad- oder Dreirad-Fahrzeuge, sogenannte Trikes, verwendbar.
Eine gattungsgemäße Teleskopgabel ist aus der WO 88/03493 A1 bekannt. Dort sind zwei mit einer Gabelbrücke verbundene separate Standrohre jeweils in einem Tauchrohr geführt, wobei die Tauchrohre unmittelbar aneinander angrenzend miteinander verbunden und in einem mit der Vorderradachse verbundenen gemeinsamen Gehäuse vorgesehen sind. Durch diesen Aufbau sind die Standrohre nur geringfügig voneinander beabstandet. Mit dieser Konstruktion sollen Vibrationen sowie Verwindungen der Gabel vermieden werden.
Bei schweren Hochleistungs-Zweirad- oder -Dreirad-Fahrzeugen treten aufgrund der hohen Masse und der hohen möglichen Geschwindigkeit sowie der heutzutage verfügbaren hochwirksamen Bremsen äußerst hohe Bremsmomente am Vorderrad auf, die über die Teleskopgabel abgestützt werden müssen. Dies führt bei herkömmlichen Einrohr-Teleskopgabeln oder auch bei der aus dem beschriebenen Stand der Technik bekannten Teleskopgabel zu hohen Biegemomenten und Torsionsmomenten in dem Teleskoprohr, mit welchem die Bremszange verbunden ist.
Die US 973,219 A offenbart eine Fahrradgabel, die einen teleskopartigen Abschnitt aufweist. Der teleskopartige Abschnitt besitzt auf jeder Seite des Vorderrads zwei Teleskoprohre, die über Brücken miteinander verbunden sind. Das hintere Teleskoprohr nimmt eine Feder auf, während das vordere Teleskoprohr einen Dämpfer aufnimmt. Die Brücken verbinden die oberen Standrohre miteinander, während die in die Standrohre eintauchenden Tauchrohre über eine untere Brücke miteinander verbunden sind. Die untere Brücke ist mit einem unteren Gabelabschnitt verbunden, der dem unteren Abschnitt einer herkömmlichen Fahrradgabel entspricht. Während das obere Ende des unteren Gabelabschnitts mit der Brücke verbunden ist, nimmt das untere Ende des unteren Gabelabschnitts die Achse des Vorderrads auf. Diese bekannte Vorrichtung dient ausschließlich dazu, ungewünschte Stoßbelastungen auf den Lenker eines Fahrrads abzufedern.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gattungsgemäße Teleskopgabel so auszugestalten, daß auch bei schweren Hochleistungsfahrzeugen und hochwirksamen Bremsen eine sichere Abstützung der Bremskräfte am Fahrzeugrahmen gewährleistet ist und die gesamten Fahreigenschaften verbessert werden.
Diese Aufgabe wird von einer Teleskopgabel mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Der Abstand der Teleskoprohre eines jeden Teleskoprohrpaars sorgt für eine Aufteilung der eingeleiteten Bremskräfte in eine Zugkraft in dem einen Teleskoprohr und in eine Druckkraft in dem anderen Teleskoprohr, so daß die Gefahr der Durchbiegung der Teleskoprohre deutlich herabgesenkt ist, selbst wenn diese schlanker als im Stand der Technik ausgestaltet sind. Auch die Gefahr des Auftretens von Torsionskräften im Teleskoprohr wird durch das Vorsehen zweier einzelner voneinander beabstandeter Teleskoprohre vermieden. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau der Teleskopgabel werden die Fahreigenschaften des Fahrzeugs insgesamt verbessert, da eine größere Formsteifigkeit der erfindungsgemäßen Teleskopgabel im Vergleich zum Stand der Technik eine Reduzierung der Formänderungen der Teleskopgabel bewirkt. Damit ist eine bessere Spurführung des Vorderrads verbunden. Während der Fahrt in der Teleskopgabel auftretende Schwingungen werden hinsichtlich ihrer Amplitude durch die größere Steifigkeit des Teleskopgabel verringert, wodurch schwingungsbedingte Lenkungsausschläge reduziert werden.
Vorzugsweise liegen die Achsen der Teleskoprohre eines jeden Teleskoprohrpaars in einer gemeinsamen Ebene, die parallel zur Längsmittelebene des Vorderrads liegt.
Alternativ liegen die Achsen der Teleskoprohre eines jeden Teleskoprohrpaars in einer gemeinsamen Ebene, die in einem Winkel von weniger als 90° zur Längsmittelebene des Vorderrads um eine zur Lenkachse parallele Achse geneigt ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält jeweils ein Teleskoprohr eines Teleskoprohrpaars zumindest ein Federungselement, während das andere Teleskoprohr zumindest ein Dämpfungselement enthält. Bei dieser Ausgestaltung werden Federung und Dämpfung getrennt ausgebildet. Es kann aber auch in jedem der Teleskoprohre eine Feder-Dämpfer-Einheit vorgesehen sein.
Alternativ kann ein Teleskoprohr eines Teleskoprohrpaars eine Feder- und/oder Dämpfungseinrichtung für eine Grundlast aufnehmen, während das andere Teleskoprohr eine zusätzliche Federeinrichtung für eine Zusatzlast aufnimmt. Hierdurch können die Federungseigenschaften der Teleskopgabel für unterschiedliche Belastungszustände des Fahrzeugs (zum Beispiels mit oder ohne Sozius) unterschiedlich ausgebildet sein.
Vorzugsweise ist die zusätzliche Federeinrichtung wahlweise zuschaltbar. Diese wahlweise Zuschaltbarkeit kann dazu genutzt werden, die Federkennlinie der gesamten Teleskopgabel entsprechend dem Beladungszustand oder der gewünschten Fahreigenschaften zu verändern.
Vorzugsweise ist die Federeinrichtung eine Luftfedereinrichtung.
In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung ist die Federeinrichtung zur Niveauregulierung des Fahrzeugs in ihrer wirksamen Länge verstellbar.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:
1. eine Teleskopgabel gemäß der vorliegenden Erfindung an einem Motorrad;
2. einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Teleskopgabel der 1 entlang der Linie II-II;
3. einen Schnitt durch eine alternative Ausführung der erfindungsgemäßen Teleskopgabel entsprechend 2.
In 1 ist, teilweise geschnitten, der Rahmen 2 eines Motorrads 1 dargestellt, an dem eine Teleskopgabel 3 zur Aufnahme eines Vorderrads 4 mittels einer um eine Lenkachse A schwenkbar gelagerten (nicht sichtbaren) Steuersäule zur Lenkung des Motorrads angebracht ist. Die Teleskopgabel 3 ist über eine obere Gabelbrücke 5 und eine mittlere Gabelbrücke 6 mit der Steuersäule verbunden.
Die Teleskopgabel 3 umfaßt zwei Teleskoprohrpaare 7, 8, von denen ein erstes Teleskoprohrpaar 7 auf der in Fahrtrichtung gesehen rechten Seite des Vorderrads und das andere Teleskoprohrpaar 8 auf der linken Seite des Vorderrads 4 gelegen ist. Die Teleskoprohrpaare 7, 8 können weiterhin im Bereich des Vorderrads 4 über eine untere Gabelbrücke 9 oberhalb des Vorderrads 4 miteinander verbunden sein. Das jeweilige Teleskoprohrpaar 7, 8 umfaßt ein vorderes Teleskoprohr 10, 30 sowie ein separates hinteres Teleskoprohr 20, 40.
Die Teleskopgabel 3 steht im gezeigten Beispiel in einem verhältnismäßig flachen Winkel zur Straßenoberfläche, wie dies bei sogenannten ”Chopper”-Motorrädern üblich ist. Eine derartige Gabelstellung bewirkt einen großen Nachlauf des Vorderrads. Die Teleskopgabel kann aber auch bei beliebigen anderen Motorradtypen Verwendung finden.
Der Aufbau eines jeden Teleskoprohrpaars wird nachfolgend anhand des rechten Teleskoprohrpaars 7 beschrieben. Das linke Teleskoprohrpaar 8 ist analog aufgebaut.
Die beiden Teleskoprohre 10, 20 des Teleskoprohrpaars 7 sind in einer Richtung T rechtwinklig zu ihren Achsen 11, 21 und damit auch in Fahrzeuglängsrichtung voneinander beabstandet.
Jedes Teleskoprohr 10, 20 weist ein oberes Standrohr 12, 22 sowie ein unteres Tauchrohr 14, 24 auf. Das obere Standrohr 12, 22 greift in Richtung der zugehörigen Teleskoprohrachse 11, 21 in eine zentrale Bohrung des jeweils zugeordneten unteren Tauchrohrs 14, 24 ein und ist in diesem entlang der jeweiligen Teleskoprohrachse 11, 21 axial verschiebbar. Die oberen Standrohre 12, 22 sind drehfest und axialfest mit der oberen Gabelbrücke 5 und der mittleren Gabelbrücke 6 verbunden. Die unteren Tauchrohre 14, 24 sind über die untere Gabelbrücke 9 sowie über einen am unteren Ende der Tauchrohre 14, 24 vorgesehenen Gabelkopf 15 miteinander verbunden. Im Gabelkopf 15 ist die Achse 16 des Vorderrads befestigt. Eine Scheibenbremszange 17 ist über einen Steg 15' fest am Gabelkopf 15 angebracht und umgreift eine Bremsscheibe 18 des Vorderrads 4.
Innerhalb zumindest eines Teleskoprohrs 10, 20 ist eine Feder-/Dämpfer-Anordnung vorgesehen. Das zweite Teleskoprohr kann ebenfalls eine Federdämpfereinrichtung aufnehmen oder kann lediglich mit einer Zusatzfeder für die Abstützung hoher Lasten ausgestattet sein. Auch kann in einem Teleskoprohr eine Federung und im anderen Teleskoprohr eine Dämpfung vorgesehen sein.
In 2 ist ein Schnitt durch die Teleskopgabel entsprechend der Linie II-II in 1 gezeigt, wobei die Teleskoprohre 10, 20 des rechten Teleskoprohrpaars 7 und die Teleskoprohre 30, 40 des linken Teleskoprohrpaars 8 geschnitten gezeigt sind. Die beiden Achsen 11, 21 der Teleskoprohre 10, 20 des rechten Teleskoprohrpaars 7 liegen in einer gemeinsamen Ebene E1 und die beiden Achsen 31, 41 der Teleskoprohre 30, 40 des linken Teleskoprohrpaars 8 liegen in einer gemeinsamen Ebene E2. Die beiden Ebenen E1 und E2 liegen parallel zueinander und parallel zur Längsmittelebene E' des Vorderrads 4, die bei Geradeausstellung des Vorderrads 4 identisch mit der Längsmittelebene E des Fahrzeugs ist.
Alternativ ist auch eine in 3 gezeigte Anordnung möglich, bei der die durch die Teleskoprohrachsen 11', 21' beziehungsweise 31', 41' definierten Ebenen E1' und E2' zur Längsmittelebene E des Vorderrads 4 in einem Winkel α von weniger als 90° um eine zur Lenkachse A parallele Achse geneigt sind, wobei vorzugsweise die hinteren Teleskoprohre 20', 40' einen größeren seitlichen Abstand zueinander aufweisen als die vorderen Teleskoprohre 10', 30'.
Die Erfindung ist nicht auf das obige Ausführungsbeispiel beschränkt, das lediglich der allgemeinen Erläuterung des Kerngedankens der Erfindung dient. Im Rahmen des Schutzumfangs kann die erfindungsgemäße Vorrichtung vielmehr auch andere als die oben beschriebenen Ausgestaltungsformen annehmen.
Bezugszeichen in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen dienen lediglich dem besseren Verständnis der Erfindung und sollen den Schutzumfang nicht einschränken.

Claims

Teleskopgabel für lenkbare Vorderräder von Fahrzeugen mit – einer an einem Fahrzeugrahmen (2) um eine Lenkachse (A) schwenkbar gelagerten Steuersäule; – zumindest einer mit der Steuersäule verbundenen Gabelbrücke (5, 6); – einem auf jeder Seite des Vorderrads (4) vorgesehenen Teleskoprohrpaar (7, 8); dadurch gekennzeichnet, – daß die Teleskoprohre (10, 20, 30, 40) eines jeden Teleskoprohrpaars (7, 8) voneinander beabstandet sind; – daß am unteren Ende der Teleskoprohre (10, 20, 30, 40) eines jeden Teleskoprohrpaars (7, 8) ein die Teleskoprohre (10, 20, 30, 40) miteinander verbindender Gabelkopf (15) vorgesehen ist, in dem die Achse (16) des Vorderrads (4) befestigt ist; und – daß eine Scheibenbremszange (17) über einen Steg (15') fest an einem Gabelkopf (15) angebracht ist und eine Bremsscheibe (18) des Vorderrads (4) umgreift.
Teleskopgabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen (11, 21, 31, 41) der Teleskoprohre (10, 20, 30, 40) eines jeden Teleskoprohrpaars (7, 8) in einer gemeinsamen Ebene (E1, E2) liegen, die parallel zur Längsmittelebene (E') des Vorderrads (4) liegt.
Teleskopgabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen (11', 21', 31', 41') der Teleskoprohre (10', 20', 30', 40') eines jeden Teleskoprohrpaars (7, 8) in einer gemeinsamen Ebene (E1', E2') liegen, die in einem Winkel von weniger als 90° zur Längsmittelebene des Vorderrads (4) um eine zur Lenkachse (A) parallele Achse geneigt ist.
Teleskopgabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Teleskoprohr (10, 20, 30, 40) eines Teleskoprohrpaars (7, 8) zumindest ein Federungselement enthält, während das andere Teleskoprohr zumindest ein Dämpfungselement enthält.
Teleskopgabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teleskoprohr (20, 40) eines Teleskoprohrpaars (7, 8) eine Feder- und/oder Dämpfungseinrichtung für eine Grundlast aufnimmt, während das andere Teleskoprohr (10, 30) eine zusätzliche Federeinrichtung für eine Zusatzlast aufnimmt.
Teleskopgabel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Federeinrichtung wahlweise zuschaltbar ist.
Teleskopgabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Federeinrichtung eine Luftfedereinrichtung ist.
Teleskopgabel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Federeinrichtung zur Niveauregulierung des Fahrzeugs (1) in ihrer wirksamen Länge verstellbar ist.